Ley de presión parcial de Dalton y comportamiento de mezclas de gases

Presión parcial. La presión ejercida por un gas en una mezcla se conoce como presión parcial. Si un recipiente está lleno de diferentes gases, entonces la presión ejercida por cada gas es su presión parcial. Así que cada gas contribuye y crea la presión total. La presión parcial sólo se aplica a los gases.

Supongamos que la presión atmosférica es 1 atm. Y el aire tiene muchos gases, decimos que el nitrógeno en el aire tiene una presión atmosférica de 0,78. El oxígeno tiene una presión atmosférica de 0,21. Entonces, la presión total es la suma de todas las presiones parciales.

Ley de presión parcial de Dalton. Establece que la suma de las presiones parciales de todos los gases en una mezcla es igual a su presión total. Cada gas tiene una presión parcial específica. Es la presión que ejercerá el gas si está dentro del recipiente. Aquí asumimos que entre los gases hay fuerza de atracción cero. También podemos expresar la presión parcial en forma de fracción molar.

La fracción molar se abrevia con la x. La fracción molar de un gas es la cantidad de moles en la mezcla de gases dividida por el número total de moles de una mezcla de todos los gases. La ley de presión parcial de Dalton se utiliza para calcular la presión parcial del gas, los moles de gas individual y la presión total cuando conocemos otras cosas en la ecuación.

Derivación de la ecuación del gas ideal. Si tenemos una mezcla de cuatro gases en un recipiente que tiene volumen V. La presión de cuatro gases es P1, P2, P3, P4. Varios moles de gases son n1, n2, n3 y n4. Aquí la temperatura es constante por lo que aplicando la ecuación del gas ideal obtenemos. La ecuación del gas ideal es la siguiente.

Una mezcla de gases tiene varios moles de diferentes gases. Aplicando la ecuación de los gases ideales para cada gas obtenemosAhora podemos multiplicar la ecuación 1 por RT/V. Por lo tanto podemos calcular la presión parcial mediante el producto de la fracción molar y la presión total.

Tomemos un ejemplo. Tenemos una mezcla de gas en un recipiente de quince litros. Conocemos los moles de cada gas de oxígeno y nitrógeno y calculamos la presión parcial de un gas mediante la ecuación del gas ideal. También podemos calcular el número de moles de cualquier gas mediante la ecuación del gas ideal. Conocemos la presión, el volumen y la temperatura de los gases.