ドルトンの分圧の法則とガス混合物の挙動

部分圧力。 混合物中のガスによって加えられる圧力は分圧として知られています。 容器にさまざまなガスが充填されている場合、各ガスによって加えられる圧力がそのガスの部分圧になります。 したがって、各ガスが寄与して合計圧力が形成されます。 分圧はガスにのみ適用されます。

大気圧が1atmであると仮定しましょう。 空気中にはたくさんのガスが含まれており、空気中の窒素の気圧は 078 気圧と言われています。 酸素の気圧は021気圧です。 したがって、全圧はすべての部分圧の合計です。

ドルトンの分圧の法則。 混合物中のすべてのガスの部分圧の合計は、その全圧に等しいことを述べています。 それぞれのガスには特定の分圧があります。 容器内にガスがある場合に発生する圧力です。 ここでは、ガス間の引力はゼロであると仮定します。 分圧はモル分率形式でも表すことができます。

モル分率は x で略されます。 ガスのモル分率は、ガス混合物中のモル量をすべてのガスの混合物のモル総数で割ったものです。 ドルトンの分圧の法則は、方程式内の他の要素がわかっている場合に、ガスの分圧、個々のガスのモル数、および全圧を計算するために使用されます。

理想気体方程式からの導出。 体積 V の容器に 4 種類のガスの混合物があるとします。 4つのガスの圧力はP1、P2、P3、P4です。 いくつかの気体のモルは n1、n2、n3、n4 です。 ここでは温度は一定なので、理想気体方程式を適用すると次のようになります。 理想気体の方程式は次のとおりです。

ガス混合物には、数モルの異なるガスが含まれています。 各ガスに理想気体方程式を適用すると、次のようになりますここで、式1に RT/V。 したがって、モル分率と全圧の積によって分圧を計算できます。

例を見てみましょう。 15リットルの容器にガスの混合物が入っています。 酸素と窒素の各ガスのモル数がわかっており、理想気体方程式によってガスの分圧を計算します。 理想気体方程式によって、任意のガスのモル数を計算することもできます。 私たちは気体の圧力、体積、温度を知っています。