혼합물의 각 가스는 혼합물의 총 압력을 첨가한다. 부분 압력은이 기여를 담당합니다. 부분 압력은 가스가 자체 부피와 온도 인 경우 가스가 가질 수있는 압력입니다. 압력은 일반적으로 문자 P 또는 P로 표시되지만, 부분 압력은 첨자 (예 :P1 또는 P1)로 표시됩니다. 화학, 물리학 및 생물학의 영역에서는 부분 압력이 중요합니다. 혈액에서 산소와 이산화탄소의 부분 압력은 수준을 결정하는 데 사용됩니다.
Dalton의 부분 압력 법칙
이상적인 가스 혼합물의 전체 압력은 달튼의 법칙에 따라 혼합물에서 개별 가스의 부분 압력의 합의 합과 같습니다. 이 등가성은 이상적인 가스의 분자가 너무 멀어서 상호 작용하지 않는다는 사실에서 나온다. 실제 가스의 대부분은이 이상에 가까워집니다.
ptotal =p1 +p2 +……. +pn>
각 화학 물질의 부분 압력은 p1, p2 및 pn으로 표시됩니다. 가스는 서로 반응하지 않는 것으로 여겨집니다.
증기 압력
이 문구는 액체가 증발하는 경향을 설명하는 데 가장 일반적으로 사용됩니다. 분자와 원자가 탈출하는 액체 또는 고체 경향의 측정입니다. 액체의 정상적인 비등점은 증기 압력이 주변 대기압과 같은 온도이므로 종종 대기압 비등점이라고합니다.
예를 들어, 메틸 클로라이드는 주어진 온도에서 그림에서 액체의 임의의 증기 압력이 가장 높습니다. 또한 가장 낮은 정상 비등점 (24.2 ° C)을 가지며, 메틸 클로라이드 증기 곡선 (파란색 선)이 절대 증기 압력의 한 대기 (ATM)의 수평 압력 라인을 교차시키는 지점입니다. 더 높은 고도의 대기압은 해수면보다 낮기 때문에 액체의 끓는점은 더 낮습니다. 에베레스트 산 정상의 대기압은 약 0.333 ATM이기 때문에, 디 에틸 에테르의 끓는점은 해수면에서 34.6 ° C에 대해 대략 7.5 ° C입니다 (1 ATM).
부분 압력 및 총 압력을 찾는 방법
부분 압력
혼합물 내에서 단일 가스의 부분 압력은 다음과 같이 언급 될 수 있습니다.
pi =ptotalxi
두더지 분획은 xi로 표시됩니다.
예
2 mol 수소와 3 mol의 혼합물의 총 압력은 3 atm입니다. 그는 얼마나 많은 부분 압력을 가지고 있습니까?
phe =ptotal xhe =(3) (3/5) =9/5atm
총 부분 압력
우리는 Boyle의 법칙에서 혼합물의 총 압력이 존재하는 가스의 유형 및 양에 관계없이 존재하는 가스의 두더지에 의해서만 결정된다는 것을 알고 있습니다. 이상적인 가스 법칙에 따르면 분자의 두더지에 의해 가해지는 압력은 그 분자의 정체성과 무관하다. 그리고 Dalton의 법칙은 이제 각 가스의 개별 기여를 알 때 시스템의 총 압력을 계산할 수 있습니다.
예
고정 볼륨이있는 25.0 L 컨테이너를 고려하십시오. 298K에서, 우리는 0.78 몰의 N2 가스를 용기에 펌핑합니다. 이상적인 가스 법칙을 사용하여 질소 가스의 측정 압력을 0.763 ATM으로 계산할 수 있습니다.
이제 25.0 L의 일정한 부피와 298k에서 0.22 몰의 O2 가스를 주입하는 비슷한 용기를 가져옵니다. 산소 가스의 압력은 0.215 atm입니다.
우리는 0.78 몰의 N2에 298k에서 0.22 몰의 O2 가스를 주입합니다. (우리가 만든 가스 혼합물은 공기와 매우 유사하다는 점에 주목할 가치가 있습니다.)이 컨테이너의 압력은 이제 0.975 ATM으로 결정되었습니다.
.컨테이너에서 N2 및 O2 혼합물의 전체 압력은 개별적으로 얻은 N2 및 O2 샘플의 압력의 합과 같다. 혼합물 내 각 가스의 부분 압력은 이제 유일한 가스 인 경우 압력으로 정의됩니다. 우리의 결과에 따르면, 가스 PN2에서 N2의 부분 압력은 0.763 ATM이고 가스 PO2에서 O2의 부분 압력은 0.215 atm입니다.
결론
가스의 부분 압력은 가스 분자의 열역학적 활동의 척도입니다. 가스 혼합물 및 액체에서 가스는 농도가 아닌 부분 압력에 따라 용해, 분포 및 반응을 이루며 가스의 일반적인 특징은 가스를 포함하는 생물학적 화학 반응에서도 마찬가지입니다. 예를 들어, 산소의 부분 압력은 인간 호흡에 필요한 산소의 양과 유해한 양을 결정합니다. 결과적으로, 통기성 20% 산소 및 80% 헬륨과 같은 혼합물 비율은 다양한 흡입 호흡 가스에 존재하는 광범위한 가변 산소 농도에 걸쳐 체중 또는 질량보다는 부피로 결정되거나 혈액에 용해 된 혈액 및 이산화탄소 압력은 동맥 혈액 테스트에서 상당한 양입니다. 그러나 뇌액과 같은 다른 유체에서도 비슷한 압력을 측정 할 수 있습니다.
