14.14: Закон Далтона про парціальні тиски

Last updated
Save as PDF

Page ID: 19713

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Атмосфера Венери помітно відрізняється від атмосфери Землі. Гази в атмосфері Венери - це\(96.5\%\) вуглекислий газ і\(3\%\) азот. Атмосферний тиск на Венері приблизно в 92 рази більше, ніж на Землі, тому кількість азоту на Венері сприяє тиску значно більше\(2700 \: \text{mm} \: \ce{Hg}\). А кисню немає, тому люди не могли там дихати. Не те, щоб хтось хотів піти до Венери - температура поверхні, як правило, закінчена\(460^\text{o} \text{C}\).

Закон Дальтона парціального тиску

Тиск газу виникає внаслідок зіткнень між частинками газу та внутрішніми стінками їх ємності. Якщо в жорстку ємність додати більше газу, тиск газу збільшується. Ідентичність двох газів не має значення. Джон Дальтон, англійський хімік, який запропонував атомну теорію, також вивчав суміші газів. Він виявив, що кожен газ в суміші чинить тиск незалежно від будь-якого іншого газу в суміші. Наприклад, наша атмосфера складається з\(78\%\) азоту та\(21\%\) кисню, а решта становить меншу кількість кількох інших газів. Оскільки азот складається з частинок газу в даному зразку повітря, він чинить\(78\%\) тиск.\(78\%\) Якщо загальний атмосферний тиск є\(1.00 \: \text{atm}\), то тиск якраз азоту в повітрі є\(0.78 \: \text{atm}\). Тиск кисню в повітрі є\(0.21 \: \text{atm}\).

Парціальний тиск газу - це внесок, який газ вносить у загальний тиск, коли газ входить до складу суміші. Парціальний тиск азоту представлено\(P_{N_2}\). Закон Дальтона парціальних тисків говорить, що сумарний тиск суміші газів дорівнює сумі всіх парціальних тисків складових газів. Закон Дальтона можна виразити наступним рівнянням:

\[P_\text{total} = P_1 + P_2 + P_3 + \cdots\nonumber \]

На малюнку нижче показані два гази, які знаходяться в окремих, однакових за розміром контейнерах при однаковій температурі і тиску. Кожен чинить різний тиск,\(P_1\) причому\(P_2\), відображаючи кількість частинок в ємності. Праворуч два гази об'єднані в один контейнер, без зміни обсягу. Загальний тиск газової суміші дорівнює сумі окремих тисків. Якщо\(P_1 = 300 \: \text{mm} \: \ce{Hg}\) і\(P_2 = 500 \: \text{mm} \: \ce{Hg}\), то\(P_\text{total} = 800 \: \text{mm} \: \ce{Hg}\).

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Закон Дальтона говорить, що тиск газової суміші дорівнює парціальним тискам поєднуються газів. (КУБ.СМ ПО-НК; К-12)

Резюме

Парціальний тиск газу - це внесок, який газ вносить у загальний тиск, коли газ входить до складу суміші.
Загальний тиск у системі дорівнює сумам парціальних тисків присутніх газів відповідно до Закону Дальтона про парціальні тиски.