قانون دالتون للضغط الجزئي وسلوك مخاليط الغازات

ضغط جزئي. الضغط الذي يمارسه الغاز في خليط يسمى الضغط الجزئي. إذا تم ملء وعاء بغازات مختلفة فإن الضغط الذي يمارسه أي غاز هو ضغطه الجزئي. وبالتالي فإن كل غاز يساهم ويشكل الضغط الإجمالي. ينطبق الضغط الجزئي على الغازات فقط.

لنفترض أن الضغط الجوي هو 1atm. والهواء يحتوي على الكثير من الغازات فنقول أن النيتروجين في الهواء له ضغط جوي قدره 078. الأكسجين لديه ضغط 021 جوي. وبالتالي فإن الضغط الكلي هو مجموع كل الضغوط الجزئية.

قانون دالتون للضغط الجزئي. تنص على أن مجموع الضغط الجزئي لجميع الغازات في خليط يساوي ضغطه الكلي. كل غاز لديه ضغط جزئي محدد. هو الضغط الذي يمارسه الغاز إذا كان موجودًا في الحاوية. هنا، نفترض أن بين الغازات هناك قوة جذب تساوي صفرًا. يمكننا أيضًا التعبير عن الضغط الجزئي في صورة كسر مولي.

يتم اختصار الكسر المولي بالرمز x. الكسر المولي للغاز هو كمية المول في خليط الغازات مقسومة على العدد الإجمالي للمولات في خليط من جميع الغازات. يتم استخدام قانون دالتون للضغط الجزئي لحساب الضغط الجزئي للغاز، ومولات الغاز الفردية، والضغط الكلي عندما نعرف أشياء أخرى في المعادلة.

الاشتقاق من معادلة الغاز المثالي. إذا كان لدينا خليط من أربعة غازات في وعاء له حجم V. ضغط الغازات الأربعة هو P1، P2، P3، P4. عدة مولات من الغازات هي n1، n2، n3، و n4. هنا تكون درجة الحرارة ثابتة، لذا بتطبيق معادلة الغاز المثالي نحصل على:. معادلة الغاز المثالي هي كما يلي.

يحتوي خليط الغازات على عدة مولات من غازات مختلفة. وبتطبيق معادلة الغاز المثالي لكل غاز نحصل على:الآن يمكننا ضرب المعادلة 1 بـ RT/V. ومن ثم يمكننا حساب الضغط الجزئي عن طريق حاصل قسمة الكسر المولي على الضغط الكلي.

دعونا نأخذ مثالا. لدينا خليط من الغاز في حاوية سعة خمسة عشر لترًا. نحن نعلم عدد مولات كل غاز من الأكسجين والنيتروجين ونحسب الضغط الجزئي للغاز باستخدام معادلة الغاز المثالي. يمكننا أيضًا حساب عدد مولات أي غاز باستخدام معادلة الغاز المثالي. نحن نعلم الضغط والحجم ودرجة حرارة الغازات.