Dalton - Droit de la pression partielle de
Parce qu'il dépend uniquement du nombre de particules et non l'identité du gaz, l'équation des gaz parfaits applique aussi bien aux mélanges de gaz est fait aux gaz purs. En fait, ce fut avec un Gay-Lussac, air ce mélange ordinaire gaz Boyle et Charles effectué leurs premières expériences. Le seul nouveau concept que nous devons traiter avec des mélanges de gaz est la pression partielle, un concept inventé par le célèbre chimiste anglais John Dalton (1766-1844). Dalton correctement estimé que la faible densité et haute compressibilité des gaz sont révélateurs du fait qu'elles consistaient essentiellement en l'espace vide; de cela, il a conclu Dalton que lorsque deux ou plusieurs gaz différents occupent le même volume. ils se comportent de manière totalement indépendante les uns des autres.
La loi de Dalton (aussi appelé loi de Dalton sur les pressions partielles) indique que la pression totale exercée par le mélange de gaz non réactifs est égale à la somme des pressions partielles des différents gaz. Mathématiquement, cela peut être déclaré comme suit:
où P1. P2 et Pn représentent les pressions partielles de chaque composé. On suppose que les gaz ne réagissent pas les uns avec les autres.
Un récipient de 2,0 L est mis sous pression avec 0,25 atm de gaz d'oxygène et 0,60 atm d'azote gazeux. Quelle est la pression totale à l'intérieur du conteneur?
La pression totale à l'intérieur de la contenir est de 0,85 atm.
Le calcul de la fraction molaire
La fraction molaire est une manière d'exprimer la proportion relative d'un gaz particulier dans un mélange de gaz. Nous faisons cela en divisant le nombre de moles d'un gaz i particulier par le nombre total de moles dans le mélange:
Récipient 3,0 L contient 4 mol He, 2 mol Ne, Ar et 1 mol. Quelle est la fraction molaire de gaz au néon?
La fraction molaire des gaz néon est 2/7 ou 0,28.
Calcul de la pression partielle
La pression partielle d'un gaz particulier dans les mélanges ensemble, pi. peut être exprimée comme suit:
où xi représente la fraction molaire.
Un mélange de 2 mol H2 et 3 mol, il exerce une pression totale de 3 atm. Quelle est la pression partielle de He?
Calcul de la pression totale
Nous savons par la loi de Boyle que la pression totale du mélange dépend uniquement du nombre de moles de gaz, quels que soient les types et les quantités de gaz dans le mélange; la loi des gaz parfaits révèle que la pression exercée par une mole de molécules ne dépend pas de l'identité de ces molécules particulières; La loi de Dalton nous permet maintenant de calculer la pression totale dans un système quand on sait chaque contribution individuelle de gaz.
Considérons un récipient de volume fixe 25,0 L. On injecte dans ce contenant 0,78 mole de gaz N2 à 298 K. De la loi des gaz parfaits, on peut facilement calculer la pression mesurée du gaz d'azote à 0,763 atm.
Nous prenons maintenant un contenant identique de volume fixe 25,0 L, et nous injectons dans ce contenant 0,22 mole de gaz O2 à 298K. La pression mesurée du gaz d'oxygène est de 0,215 atm.
En tant que troisième mesure, on injecte 0,22 moles de gaz O2 à 298K dans le premier récipient, qui a déjà 0,78 moles de N2. (Notez que le mélange de gaz que nous avons préparé est très similaire à celle de l'air.) La pression mesurée dans ce conteneur est maintenant avéré 0,975 atm.
Nos données montrent que la pression totale du mélange de N2 et de O2 dans le récipient est égale à la somme des pressions des échantillons N2 et O2 pris séparément. Nous définissons maintenant la pression partielle de chaque gaz dans le mélange à la pression de chaque gaz comme si elle était le seul gaz présent. Nos mesures montrent que la pression partielle de N2 dans le cadre du PN2 de gaz est 0,763 atm, et la pression partielle de O2 dans le cadre de la PO2 de gaz. est 0,215 atm.
Dr McCord décrit la loi de Dalton des pressions partielles.