ガスの混合物が存在するときはいつでも、各構成ガスは、その構成ガスが元の混合物の完全な体積を占める場合、その構成ガスの概念上の圧力に対応する分圧を持ちます。同じ温度。ダルトンの法則は、理想的なガス混合物の全体的な圧力は、混合物中のガスの分圧の合計に等しいと述べています。
ガスの分圧を測定することで、ガス中の分子の熱力学的活動を推定することができます。ガスの分配圧は、溶解、分散、および反応する能力を決定します。ただし、ガス混合物または液体中の濃度は、反応能力に影響しません。このガスの一般的な性質は、ガスが関与する化学反応とガスが関与する生物学的反応の両方に当てはまります。例:人間の呼吸に必要な酸素の量と有毒な量は、大気中の酸素の分圧によってのみ決定されます。さまざまな吸入呼吸ガス中または血液中に溶解している酸素濃度は非常に広い範囲にわたって変化するため、呼吸可能な酸素 20% とヘリウム 80% などの混合比は、重量や質量ではなく体積によって決定されます。通気性のある 20% の酸素と 80% のヘリウムの場合です。さらに、動脈血ガス中の酸素と二酸化炭素の分圧は、動脈血ガスの検査に不可欠な特性です。そうは言っても、同様の圧力は、脳脊髄液などの他の体液でも検出できます。
法律についての簡単な説明
ダルトンの法則によれば、理想気体の混合物を組み合わせると、混合物の全圧は混合物中の個々の気体の分圧の合計に等しくなります。本質的に、この等式は、完全な気体では、分子が互いに相互作用できないほど離れているという事実によって生じます。本物の実世界のガスの大部分は、この目標の達成に非常に近づいています。窒素 (N2)、水素 (H2)、およびアンモニア (NH3) の理想的なガスの組み合わせを含む次のシナリオを考えると:
P=P (N2) + P (H2) + P (NH3)
場所:
P は混合ガスの全圧 (大気中) です。
P (N2) は窒素分圧 (N2) を表します
P (H2) は水素 (H2) の分圧を表します
P(NH3) はアンモニア (NH3) の分圧を表します
気体の動力学理論によれば、気体は容器内を拡散し、占有する空間を完全に満たし、気体の分子間に引力がなくなります。別の言い方をすれば、ガスの混合物中のさまざまな分子は非常に離れているため、互いに独立して作用し、互いにまったく反応しません。理想気体には他の衝突がないため、気体の圧力は、他の物質の分子との衝突ではなく、容器との衝突によって決まります。ガスは、その中に含まれる別のガスの圧力に干渉することなく、それが含まれている容器を満たすために膨張します。結論として、特定のガスの圧力は、システム内に存在するそのガスのモル数、およびシステム内に存在する体積と温度によって決まります。ガスの混合物中のガスは単一の容器内に含まれているため、さまざまなガスの体積 (V) と温度 (T) もすべて同じです。閉じたシステムでは、各ガスが独自の圧力を加え、容器内のガスの組み合わせによって加えられる全体的な圧力を得ることができます。これは方程式によって示されます。
Ptotal =PA + PB +…
派生
PV=nRT
これは、理想気体の法則によるものです。
ガスが何であるかがわかれば、ガスのモル組成を書くことができます。
ntotal =na + nb +…
気体の動力学理論と理想気体の法則を支える同じ原理がモル数に適用されるため、個々の気体のモル数の合計は、モルの総数に適用されるモル システムの圧力、温度、および体積はすべて一定値に維持されます。気体の全体積も同じ方法で計算できますが、これはそれほど頻繁には行われません。その結果、式が得られます
Ptotal V =ntotal RT は数式です。
総モル数を得るために、方程式を右に並べ替えることができます。学生が各ガスサンプルの質量を与えられ、全体の圧力を計算するように求められる可能性があります。グラムをモルに変換し、その結果にダルトンの法則を使用することで、圧力を取得できます。
結論
本質的に、ダルトンの分圧の法則は、ガスの混合物が存在する場合、各ガスによって加えられる圧力は、そのガスが容器内に単独である場合に加えられる圧力に等しいと述べています.
総絶対圧を分圧で割った値は、総絶対圧を分圧で割った値 (ガス成分の体積分率) に等しい
