Mengsel van Gasses - Dalton's Wet van Partiële drukken

De druk van een zuiver gas is de som van moleculaire botsingen tussen de deeltjes en de omliggende oppervlakken. Een gasmonster met minder deeltjes in een bepaald volume oefent een lagere druk uit dan een monster met meer deeltjes in hetzelfde volume. Maar wat is de druk van een mengsel van verschillende gassen?Voor een gasmengsel dat uit meerdere componenten bestaat, is de druk de som van botsingen van alle gasmoleculen. Aangenomen wordt dat elke component in het mengsel zijn eigen druk uitoefent die onafhankelijk is van de andere aanwezige gassen. De druk van een afzonderlijk onderdeel wordt de partiële druk genoemd.De totale druk van het ideale gasmengsel is gelijk aan de som van de partiële drukken van de componenten. Deze waarneming is de wet van Dalton van partiële druk. Door de ideale gaswet toe te passen, worden de partiële drukken van de afzonderlijke gascomponenten vervangen door meetbare variabelen.Omdat de gassen in het mengsel hetzelfde volume innemen en dezelfde temperatuur hebben, kan de vergelijking worden vereenvoudigd. De som van de molen van de afzonderlijke componenten is gelijk aan het totale aantal molen van alle gascomponenten, n-totaal. Daarom is de totale druk van het gasmengsel gelijk aan het n-totaal vermenigvuldigd met de constante R-T gedeeld door V.Het aantal molen van een component gedeeld door het totaal aantal molen in het mengsel is de molfractie.Het herschikken van de molfractie voor het totale aantal molen en het vervangen van n-totaal in de wet van Dalton van partiële drukken levert uitdrukkingen op voor de totale druk. Als je opnieuw herschikt, is de partiële druk van een gas in een mengsel het product van zijn molfractie en de totale druk van het mengsel. Dus in een gasmengsel is de partiële druk van een component, i, gelijk aan de molfractie van i vermenigvuldigd met de totale druk.Stel als voorbeeldberekening dat een container gevuld met twee gassen, helium en argon, 40 vol. argon is. Dit impliceert dat de molfractie van argon 0, 4 is.Als de totale druk 4 atmosfeer is, wat is dan de partiële druk van helium? Met behulp van de vergelijking voor de partiële druk van een gas, is de partiële druk van argon gelijk aan de molfractie vermenigvuldigd met de totale druk. Dus 0, 4 keer 4 atmosfeer geeft de partiële druk van argon als 1, 6 atmosfeer.Aangezien de som van de partiële drukken gelijk is aan de totale druk, kan de vergelijking worden herschikt zodat de partiële argondruk kan worden afgetrokken van de totale druk. De partiële druk van helium is dus 2, 4 atm.