Dalton - s Gesetz der Partialdruck
Weil es nur die Anzahl der Partikel und nicht die Identität des Gases abhängig ist, gilt die ideale Gasgleichung genausogut Mischungen von Gasen tut, um reine Gas. In der Tat, es war mit einem Gasgemisch-gewöhnlicher Luft, die Boyle, Homosexuell-Lussac und Charles ihre frühen Experimente durchgeführt. Das einzige neue Konzept, das wir mit Gasgemischen beschäftigen müssen, ist Partialdruck, ein Konzept, von dem berühmten englischen Chemiker John Dalton (1766-1844) erfunden. Dalton Gründen richtig, dass die geringe Dichte und eine hohe Kompressibilität von Gasen indikativ für die Tatsache, dass sie zum größten Teil aus dem leeren Raum bestand; aus diesem Grunde ist es Dalton festgestellt, dass, wenn zwei oder mehr verschiedene Gase das gleiche Volumen einnehmen. sie verhalten sich völlig unabhängig voneinander.
Dalton-Gesetz (auch Dalton'schen Gesetz der Partialdrücke genannt), dass der Gesamtdruck durch die Mischung von nicht-reaktiven Gasen ausgeübt auf die Summe der Partialdrücke der einzelnen Gase gleich ist. Mathematisch kann dies wie folgt angegeben werden:
wobei P1. P2 und Pn repräsentieren die Partialdrücke von jeder Verbindung. Es wird angenommen, dass die Gase nicht miteinander reagieren.
Ein 2,0 l-Behälter wird mit 0,25 atm von Sauerstoffgas und 0,60 atm von Stickstoffgas unter Druck gesetzt. Wie hoch ist der Gesamtdruck im Inneren des Behälters?
Der Gesamtdruck im Inneren der enthalten ist 0,85 atm.
Die Berechnung der Molenbruch
Der Molenbruch ist ein Weg, in einer Mischung von Gasen, den relativen Anteil eines bestimmten Gas zu exprimieren. Wir tun dies, indem sie durch die Gesamtzahl der Mole in der Mischung, die die Anzahl der Mole eines bestimmten Gases i Dividieren:
Ein 3,0 l-Behälter enthält 4 mol He, 2 Mol Ne und Ar 1 mol. Was ist der Molenbruch von Neon-Gas?
Der Molenbruch von Neongas ist 2/7 oder 0,28.
Berechnung der Partialdruck
Der Partialdruck von einem einzelnen Gas innerhalb der Gesamtmischungen, pi. kann wie folgt ausgedrückt werden:
wobei xi der Molenbruch.
Eine Mischung von 2 mol H2 und 3 mol Er übt einen Gesamtdruck von 3 atm. Was ist der Partialdruck von He?
Berechnung der Gesamtdruck
Wir wissen von Boyles Gesetz, dass der Gesamtdruck des Gemisches ausschließlich auf die Anzahl der Mole des Gases abhängt, unabhängig von der Art und Menge der Gase in der Mischung; das ideale Gasgesetz zeigt, dass der Druck, der von einem Mol Moleküle hängt nicht von der Identität dieses bestimmten Moleküls ausgeübt wurde; Dalton Gesetz erlaubt es uns nun den Gesamtdruck in einem System zu berechnen, wenn wir jedes Gas individuellen Beitrag wissen.
Betrachten Sie einen Behälter mit festem Volumen 25,0 L. Wir injizieren in diesem Container 0,78 Mol N2-Gas bei 298 K. Aus dem idealen Gasgesetz, können wir leicht den gemessenen Druck des Stickstoffgases berechnen 0.763 atm zu sein.
Wir nehmen jetzt einen identischen Behälter mit festem Volumen 25,0 L, und wir injizieren in diesem Container 0,22 Mol O2 Gas bei 298K. Der gemessene Druck des Sauerstoffgases beträgt 0,215 atm.
Als dritte Messung, injizieren wir 0,22 Mol O2-Gas bei 298 K in den ersten Behälter, der bereits 0,78 Mol N2 hat. (Beachten Sie, dass die Mischung von Gasen wir hergestellt haben, die der Luft sehr ähnlich ist.) Der gemessene Druck in diesem Behälter gefunden wird nun 0,975 atm zu sein.
Unsere Daten zeigen, dass der Gesamtdruck des Gemisches aus N2 und O2 in dem Behälter zu der Summe der Drücke der N2 und O2 Proben getrennt genommen gleich ist. Wir definieren nun den Partialdruck jedes Gases in der Mischung der Druck jedes Gases zu sein, als ob es das einzige Gas vorhanden waren. Unsere Messungen zeigen, dass der Partialdruck von N2 als Teil des Gas PN2 ist 0,763 atm, und der Partialdruck von O 2 als ein Teil des Gases PO2. ist 0,215 atm.
Dr. McCord beschreibt Daltons Gesetz der Partialdrücke.