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Dalton의 부분 압력 법칙 - 정의 및 예

Dalton의 부분 압력 법칙 가스 혼합물의 총 압력은 각 가스의 부분 압력의 합과 같다고 말하는 이상적인 가스 법칙입니다. 영국 과학자 존 달튼 (John Dalton)은 1801 년 가스의 행동을 관찰하고 1802 년에 가스 법을 발표했다. 달튼의 부분 압력 법칙은 이상적인 가스를 설명하지만 실제 가스는 대부분의 조건에서 법을 따릅니다.

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dalton 's Law Formula

Dalton의 법칙에 대한 공식은 가스 혼합물의 압력이 성분 가스의 부분 압력의 합계라고 말합니다.

p t =p 1 + p 2 + p 3 +…

여기, p t 혼합물의 총 압력 및 p 1 입니다 , p 2 등은 개별 가스의 부분 압력입니다.

부분 압력 또는 두더지 분획에 대한 해결

Dalton의 법칙을 이상적인 가스 법칙과 결합하면 부분 압력, 두더지 분획 또는 가스 혼합물 성분의 두더지를 해결할 수 있습니다.

p i =p t (n i / n t )

여기, p i 개별 가스의 부분 압력, p t 입니다 혼합물의 총 압력, n i 입니다 가스의 두더지 수이고 n t 혼합물의 모든 가스의 총 두더지 수입니다.

두더지 분율, 성분의 압력 또는 총 압력, 성분의 부피 또는 총 부피의 부피, 성분의 두더지 수와 가스의 총 두더지를 해결할 수 있습니다.

x i =p i / p t =v i / v t =n i / n t

여기, x i 가스 혼합물의 성분 (i)의 두더지 분율, P는 압력, V는 부피이며 N은 몰수입니다.

Dalton의 부분 압력 법칙에 대한 가정

Dalton의 법칙은 가스가 이상적인 가스로 행동한다고 ​​가정합니다.

  • 가스의 부분 압력은 가스 혼합물에서 개별 성분에 의해 가해지는 압력입니다.
  • 가스 분자는 가스의 동역학 이론을 따릅니다. 다시 말해서, 그들은 서로 널리 분리되어 있고 서로에 의해 끌리거나 서로에 의해 끌리지 않으며, 서로와 컨테이너 벽과 탄력있는 충돌을받는 지점의 질량으로 행동합니다.
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Dalton의 법칙은 가스 행동을 상당히 예측하지만 압력이 증가함에 따라 실제 가스는 법에서 벗어납니다. 고압에서는 가스 분자 사이에 공간이 적고 그들 사이의 상호 작용이 더욱 중요해집니다.

Dalton의 법률 사례 및 작업 문제

다음은 Dalton의 부분 압력 법칙을 어떻게 사용하는지 보여주는 예입니다.

Dalton의 법칙을 사용하여 부분 압력 계산

예를 들어, 질소, 이산화탄소 및 산소의 혼합물에서 산소 가스의 부분 압력을 계산하십시오. 혼합물은 총 압력이 150kPa이며 질소 및 이산화탄소의 부분 압력은 각각 100 kPa 및 24kPa입니다.

이것은 Dalton의 법칙을 간단하게 적용 한 것입니다.

p t =p 1 + p 2 + p 3
p =p 질소 + p 이산화탄소 + p 산소
150 kPa =100 kPa + 24 kPa + p 산소
p 산소 =150 kPa - 100 kPa - 24kpa
p 산소 =26 kPa

항상 작업을 확인하십시오. 부분 압력을 추가하고 올바른 총계를 얻으십시오.

Dalton의 법칙을 사용하여 두더지 분율 계산

예를 들어, 수소와 산소 가스의 혼합물에서 산소의 두더지 분율을 찾으십시오. 혼합물의 총 압력은 1.5 atm이고 수소의 부분 압력은 1 atm입니다.

Dalton의 법칙으로 시작하여 산소 가스의 부분 압력을 찾으십시오.

p t =p 1 + p 2
p =p 수소 + p 산소
1.5 atm =1 atm + p 산소
p 산소 =1.5 ATM - 1 ATM
p 산소 =0.5 atm

다음으로, 두더지 분율에 대한 공식을 적용하십시오.

x i =p i / p t
x 산소 =p 산소 /p
x 산소 =0.5/1.5 =0.33

두더지 분획은 순수한 숫자입니다. 분자의 분자 및 분모 모두에서 동일하다면 어떤 압력 장치를 사용하는지는 중요하지 않습니다.

참조

  • Adkins, C. J. (1983). 평형 열역학 (제 3 판). 영국 케임브리지 :Cambridge University Press. ISBN 0-521-25445-0.
  • Calvert, J. G. (1990). "대기 화학 용어 (권장 사항 1990)의 용어집". 순수하고 응용 화학 . 62 (11) :2167–2219. doi :10.1351/pac199062112167
  • Dalton, J. (1802). “에세이 IV. 열에 의한 탄성 유체의 팽창시.” 맨체스터 문학 및 철학적 사회의 회고록 . vol. 5, Pt. 2 :595–602.
  • Silberberg, Martin S. (2009). 화학 :물질과 변화의 분자 특성 (5th ed.). 보스턴 :맥그로 힐. ISBN 9780073048598.
  • Tuckerman, Mark E. (2010). 통계 역학 :이론 및 분자 시뮬레이션 (첫 번째 ed.). ISBN 978-0-19-852526-4.

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