ダルトンの分圧の法則によれば、反応しないガスの混合物では、加えられる全圧は個々のガスの分圧の合計に等しくなります。したがって、ガスの混合物中の単一のガスによって課される圧力は、その分圧として知られています。たとえば、容器に酸素、窒素、および二酸化炭素の 3 つのガスの組み合わせが含まれている場合、酸素によって容器の壁に加えられる圧力は、窒素と二酸化炭素によって別々に加えられる圧力がそれぞれの分圧であるように、分圧です。圧力。したがって、ガスの混合物によって容器の壁に加えられる (合計) 圧力は、混合物 (酸素、窒素、および二酸化炭素) 内のガスの分圧の合計に等しくなります。
ドルトンの分圧の法則
混合物中の個々のガスによって加えられる圧力は、そのガスの分圧と呼ばれます。理想気体の混合物があり、混合物中の気体の問題を解決するために理想気体理論を使用できると仮定しましょう。ダルトンの分圧の法則は、ガスの混合物の全圧は成分ガスの分圧の合計に等しいと述べています:
PT =P1 + P2 +P3 +P4 …………..Pn
モル分率による分圧の説明
ガスの分圧と、ガス状の混合物によって加えられる全体の圧力との比は、ガスの混合物中のそのガスのモル分率です。混合物中のモルの総数がわかっている場合、そのモル分率を使用して総数を決定できます。ガスの成分のモル数。以下の式を使用すると、そのモル分率を使用して、混合物内の特定のガスが占める体積を計算できます。
ここで、Xi はガスのモル分率を表します。
- 記号「i」は「n」個のガスの混合物を表します
- 記号「n」はほくろの数を表します
- 記号「P」は圧力を表します
- 「V」はボリュームを表します。
ダルトンの法則からの導出
理想気体の法則はダルトンの法則です。実在気体の場合、これは単なる大まかな概算です。圧力が高まると、法からの乖離が大きくなります。高圧では、粒子間の空隙に比べて気体の占める体積が大きくなります。高圧では、粒子間の分子間力が増加します。
ダルトンの分圧仮定の法則
ダルトンの法則では、気体は理想気体として振る舞うと想定されています:
- 単一のガス混合物がガスの分圧を発生させます。
- 与えられた単一のガス混合物がガスの分圧を発生させます。気体の運動論は、気体分子を支配します。言い換えれば、それらは互いに遠く離れた最小体積の点塊のように振る舞い、他のものに引き付けられたり反発されたりせず、互いに衝突し、コンテナの壁の非弾性衝突となります。
- ダルトンの法則はガスの挙動を正確に予測しますが、実際のガスは圧力が上昇すると離れます。
高圧ではガス分子間の空間が小さくなるため、相互作用がより重要になります。
分圧のアボガドロの法則
アボガドロの法則は、同じ体積のすべての気体には、同じ温度と圧力で同じ数の分子が含まれていると主張しています。イタリアの科学者であり物理学者でもあるアメデオ・アボガドロは、1811 年に初めてこの法則を記述しました。数学的関係であるこの気体の法則は、いくつかの異なる方法で記述できます。
次のように記述できます:
k =V/n
ここで
k =比例定数
V=ガスの体積
n=ガス中のモル数
アボガドロの法則では、理想気体定数はすべての気体で同じであると述べているため、
定数、k =P1V1/T1n1 =P2V2/T2n2
V1/n1 =V2/n2
V1n2 =V2n1
ここで
P =ガスの圧力
V =ボリューム
T =温度
n=モル数
結論
上記のメモでは、ジョン・ダルトンによって提案された分圧の法則を学びました。英国の化学者、物理学者、気象学者であるジョン ダルトンは、1802 年に分圧の法則を提案しました。ガスの混合物の全圧は、構成ガスの分圧の合計に等しくなります。理想的な混合ガスでは、ダルトンの法則が完全に成り立ちます。理想気体中の分子は非常に離れているため、反応しません。多少の違いはありますが、実在気体の組み合わせはダルトンの法則に従います。
