가스의 혼합물이 존재할 때마다, 각 구성 가스는 동일한 온도를 유지하면서 원래 혼합물의 완전한 부피를 차지하는 경우, 구성 가스의 명목 압력에 해당하는 부분 압력을 갖는다. Dalton의 법칙은 이상적인 가스 혼합물의 전체 압력은 혼합물에서 가스의 부분 압력의 합의 합과 같다고합니다.
가스의 부분 압력을 측정하여 가스에서 분자의 열역학적 활성을 추정 할 수 있습니다. 가스의 분할 압력은 용해, 분산 및 반응의 능력을 결정합니다. 그러나 가스 혼합물 또는 액체의 농도는 반응 능력에 영향을 미치지 않습니다. 이 일반적인 가스의 특성은 가스와 관련된 화학 반응과 가스와 관련된 생물학적 반응 모두에서 사실입니다. 예 :인간 호흡에 필요한 산소의 양과 독성이있는 양은 대기의 산소 부분 압력에 의해서만 결정됩니다. 다양한 흡입 호흡 가스에서 산소 농도가 매우 넓은 범위에 따라 변하기 때문에 통기성 20 % 산소 및 80 % 헬륨과 같은 혼합물 비율은 통기성 20 % 산소 및 80 % 헬륨의 경우와 같이 체중이나 질량이 아닌 부피로 결정됩니다. 또한, 동맥 혈액 가스에서 산소 및 이산화탄소의 부분 압력은 동맥 혈액 가스 테스트에서 필수적인 특성이다. 그러나 뇌척수액과 같은 다른 체액에서도 비슷한 압력이 감지 될 수 있다고 말합니다.
법에 대한 간단한 설명
Dalton의 법칙에 따르면, 이상적인 가스의 혼합물이 결합되면 혼합물의 총 압력은 혼합물에서 개별 가스의 부분 압력의 합과 동일합니다. 본질적으로,이 평등은 완벽한 가스에서 분자가 너무 멀어서 서로 상호 작용할 수 없기 때문에 발생합니다. 진정한 실제 가스의 대다수는이 목표를 달성하는 데 매우 가깝습니다. 질소 (N2), 수소 (H2) 및 암모니아 (NH3)의 이상적인 가스 조합과 관련된 다음 시나리오를 고려하면 :p =p (n2) + p (h2) + p (nh3)
여기서 :
-
p는 가스 혼합물의 전반적인 압력입니다 (대기)
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p (n2)는 질소의 부분 압력 (n2)
를 나타냅니다. -
p (H2)는 수소의 부분 압력 (h2)
를 나타냅니다. -
p (nh3)는 암모니아 (NH3)의 부분 압력을 나타냅니다.
가스의 동역학 이론에 따르면, 가스는 가스가 차지하는 공간을 완전히 채울 때까지 용기에 확산 될 것이며 가스 분자 사이에 인력의 힘이 없습니다. 다른 방법으로 말하면, 가스 혼합물의 다양한 분자는 너무 멀리 떨어져있어 서로 독립적으로 작용하고 서로 전혀 반응하지 않습니다. 이상적인 가스에 다른 충돌이 없기 때문에 가스의 압력은 다른 물질 분자와의 충돌보다는 용기와의 충돌로 인해 결정됩니다. 가스는 그 안에 포함 된 다른 가스의 압력을 방해하지 않고 포함 된 용기를 채우기 위해 확장됩니다. 결론적으로, 주어진 가스의 압력은 시스템에 존재하는 해당 가스의 몰수뿐만 아니라 시스템에 존재하는 부피 및 온도에 의해 결정된다. 가스 혼합물의 가스는 단일 용기 내에 포함되기 때문에 다양한 가스의 부피 (V) 및 온도 (t)도 모두 동일합니다. 폐쇄 시스템에서, 각 가스는 자체 압력을 가하며, 이는 용기에 가스의 조합에 의해 전반적인 압력을 가할 수 있습니다. 이것은 방정식에 의해 입증됩니다.
ptotal =pa + pb +…
파생
pv =nrt
우리는 이상적인 가스 법으로 인해 이것을 가지고 있습니다.
우리는 가스가 무엇인지 알면 가스의 어금니 조성을 쓸 수 있습니다.
ntotal =na + nb +…
가스의 동역학 이론과 이상적인 가스 법칙을 뒷받침하는 것과 동일한 원리는 두더지의 수에 적용될 수 있으므로 각 개별 가스의 두더지 수의 합은 시스템의 총 두더지 수에 적용되는 총 두더지의 수와 동일합니다. 가스의 전체 부피도 같은 방식으로 계산할 수 있지만, 이는 자주 수행되지 않습니다. 결과적으로, 우리는 방정식
가 있습니다ptotal v =ntotal rt는 수학적 표현입니다.
총 두더지 수를 얻으려면 방정식을 오른쪽으로 재 배열 할 수 있습니다. 학생들에게 각 가스 샘플의 덩어리를 제공하고 전체 압력을 계산하도록 요청할 수 있습니다. 그램을 두더지로 변환하고 달튼의 법칙을 결과에 사용하여 압력을 얻는 것은 달성 될 수 있습니다.
결론
본질적으로 Dalton의 부분 압력 법칙은 가스의 혼합물이 존재할 때 각 가스에 의해 가해지는 압력은 용기에 가스가 단독으로 가해지는 압력과 동일하다고 말합니다.
총 절대 압력은 부분 압력으로 나뉘어져 총 절대 압력이 부분 압력 (가스 성분의 부피 분율)으로 나눈