ダルトンの分圧の法則には多くの応用があります。これは、2 つの気体によって加えられる圧力を測定し、分圧と全圧を計算する最も一般的な方法の 1 つです。
この法則の助けを借りて、ガスの混合物で構成される容器内の圧力は、これらのガスのそれぞれの分圧の合計を計算することによって見つけることができることを理解しています.
分圧
これらのガス間の分圧は、それらが同じ温度で混合物の体積を占める場合にのみ個別に加えられます。
ダルトンの法則 コンテナ内の 2 つのガスによって加えられる圧力を見つけることができます。
地元のタイヤショップのオーナーにタイヤの空気圧をチェックするように頼んでいる間、彼が何をしているのか考えたことはありますか?お気づきかもしれませんが、タイヤ ゲージを使用してタイヤのチューブ内の圧力を測定しています。
なぜ正確に?
- タイヤ内の多数のガスの物理的特性を測定および調整し、適切な圧力を維持するのに役立つため、他の方法では判断できません。
- この種の分子レベルでは、私たちが測定している圧力は、他の物体 (この場合はタイヤのチューブの壁) と衝突する個々のガス分子の力から生じます。これは、ダルトンの法則の分圧が実装されています。
- 英国の化学者であるジョン・ダルトンは、「ダルトンの分圧の法則」を述べました。
- ダルトンの法則 (または ダルトンの法則 ガスの分圧と全圧を計算する普遍的な方法として採用されています。
- ダルトンの法則は、成分ガス間の化学的相互作用も想定していません。
ガスの分圧
この理論についてのすべての考えは、休暇中のジョン・ダルトンの頭に浮かびました。天気は湿度が高すぎました。これにより、彼は空気中の湿度と粒子に疑問を抱くようになりました.
この観察で、彼は各ガスがガスの混合物中で異なる挙動を示すことに気付きました。この所見は、次のステートメントに要約できます。
窒素分子が10個入った容器があれば、それらは独立して存在します。この容器に酸素分子を10個加えると、圧力は20mmHgに上昇します。この容器から 5 分子の酸素を取り除くと、10 分子の窒素と 5 分子の酸素が得られ、圧力は 15 mmHg に低下します。
パーティクルの数が変更されても、すべてのパーティクルは飛び回り、コンテナの壁に衝突し、コンテナの圧力に個別に寄与しますが、他のパーティクルにはまったく干渉しません。これは、容器内のガス粒子が多いほど、その容器内の圧力が高くなることを意味します。同時に、より低い粒子、より低い圧力。
これら両方のガスの個々の圧力は、分圧を指します。
ダルトンの分圧の法則とは - 説明
ダルトンは分圧を理解していたため、この現象は彼にちなんで名付けられました。
ダルトンの法則によれば、複数のガスで満たされた混合物は互いに分圧を及ぼすと結論付けることができます。全圧は、各ガスが及ぼす分圧の合計に等しくなります。
容器 1 と 2 に存在するこれらのガスによって与えられるこの分圧は、これらのガスが同じ温度で混合物の体積を占める場合に、これらのガスによって個別に加えられる圧力です。
このような場合、圧力に影響を与えることなく、単一のガスが膨張して容器を満たします。ガス間のこの振る舞いから、単一のガスの圧力は、このガスが持つモル数に依存することがわかります。
それだけでなく、システムの体積と温度にも同様に依存します。
ただし、異なるガスの体積と温度は同じです。図内の各ガスがシステムに圧力を加える理由により、このガス混合物の全圧を見つけることができる式に要約できます。これは次のように説明できます:
P 合計 =P 1 + P 2 + …. + P いいえ
この方程式では、
Ptotal =加えられる圧力、P1、P2、…、Pn は 1 番目と 2 番目のガスの分圧、n は容器内の「n」個のガスの混合物です。
モル分率による分圧
ガスの混合物がある場合、1 つのガスのモル分率は、ガスの分圧とガス混合物によって放出される全圧との比に等しくなります。
モル分率には別の実装もあります。
ダルトンの法則を説明するには 方程式では、Pi
Xi =Pi / Ptotal =Vi / Vtotal =ni/ ntotal
ここで
× 私 =モル分率
私 =「n」個のガスの混合物
n =モル数
P =圧力
V =ボリューム
結論
ダルトンの分圧の法則にはさまざまな用途があります。水蒸気蒸留、乾燥ガスの圧力の計算、分圧 (Kp) による平衡定数の計算などのプロセスでも使用されます。
