Частковий тиск газів

парціальний тиск, закон парціального тиску, або Закон Дальтона було запропоновано вченим Джон Далтон, який провів кілька метеорологічних досліджень і пов’язаний із складом атмосферного повітря. Згідно з ним,

“парціальний тиск це сила, яку молекули газу діють на стінки контейнера, яка є точно такою ж, як би вона діяла, якби вона була в газова суміш.”

Виходячи з цього висновку, Далтон заявив, що тиск, який чинить газова суміш (загальний тиск, Pt) в стінки ємності дорівнює сумі індивідуальних парціальних тисків кожного з газів, що їх складають Змішати.

P_т = Р_THE + P_B + P_Ç

В якій,

P_THE = парціальний тиск газу A
P_B = парціальний тиск газу B
P_Ç = парціальний тиск газу С

Наприклад, якщо ми маємо суміш, утворену газами водню (H₂), кисень (O₂) і вуглекислий газ (CO₂) усередині ємності тиск цієї суміші є результатом суми тисків кожного з цих газів, таким чином:

P_т = Р_Н2 + P_O2 + P_CO2

1- Зв'язок парціального тиску з загальним тиском

За словами Джона Далтона, відносини між парціальний тиск певного газу (P_THE) із загальним тиском газової суміші завжди дорівнює

молярна частка (X_THE) газу, в результаті чого виходить наступна формула:

P_THE = X_THE
P_т

Примітно, що мольна частка газу визначається відношенням кількості молей (нА) цього газу до номер молі (nt) газової суміші (виходить із суми мольного числа всіх газів, що утворюють суміш).

X_THE = немає_THE
немає_т

Таким чином, якщо замінити формулою молярну частку газу у виразі співвідношення парціальних тисків, ми отримаємо:

P_THE = немає_THE
P_т немає_т

2- Загальний тиск газової суміші

Загальний тиск газової суміші можна знайти не лише додаючи парціальний тиск газів, що входять до її складу. Це можна розрахувати за допомогою клапейронне рівняння:

P_т.V_т = n_т.R.T

За цією формулою можна розрахувати загальний тиск за умови використання обсягу ємності (або загального обсягу газів) та загального мольного числа (n)._т), будучи:

R = загальна газова постійна
T = температура суміші в кельвінах

Примітка: Якщо температура в градусах Цельсія, змініть її на Кельвін; для цього просто додайте значення, надане 273.

3- Приклад застосування парціального тиску газу

Приклад: (FEI SP) У контейнері об'ємом 44,8 л, витриманому при 273К, у моніторі CNTP змішували 4 моль газоподібного водню та 6 моль газоподібного кисню. Частковий тиск H₂ це₂, в атмосферах, складають відповідно:

а) 1,0 і 2,0

б) 3,0 та 4,5

в) 0,8 та 1,2

г) 1,0 та 1,5

д) 2,0 та 3,0

Дані, надані вправою:

Температура = 273 К
Об'єм системи = 44,8 л
Кількість молей газоподібного водню = 4 моля
Кількість молей кисневого газу = 6 молей

P_Н2= ?

P_O2= ?

1^О Крок: Обчисліть загальну кількість молей

немає_т = n_Н2 + п_O2

немає_т = 4 + 6

немає_т = 10 моль

2^О Крок: Обчисліть загальний тиск (Pt) системи, використовуючи рівняння Клапейрона

P_т.V_т = n_т.R.T

P_т.44,8 = 10.0,082.273

P_т.44,8 = 223,86

P_т = 223,86
44,8

P_т = 4,996875 атм, тоді Р_т це близько 5 атм

3^О Крок: Обчисліть парціальний тиск газоподібного водню

P_Н2 = немає_Н2
P_т немає_т

P_Н2 =  4
 5 10

P_Н2.10 = 4.5

P_Н2.10 = 20

P_Н2 = 20
10

P_Н2 = 2 атм

4^О Крок: Обчисліть парціальний тиск газоподібного кисню

Оскільки в суміші є лише два гази, і ми знаємо тиск одного з них і загальний тиск, для розрахунку парціального тиску газу кисню просто використовуйте вираз загального тиску суміші:

P_т = Р_Н2 + P_O2

5 = 2 + Р_O2

P_O2 = 5 – 2

P_O2 = 3 атм

Мені Діого Лопес Діас

Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-parcial-dos-gases.htm