Ideelt eksempel på gass: delvis trykk

I hvilken som helst blanding av gasser, hver komponentgass utøver et delvis trykk som bidrar til totalen press. Til vanlig temperaturer og trykk, kan du bruke den ideelle gassloven for å beregne deltrykket til hver gass.

La oss starte med å gå gjennom begrepet delvis press. I en blanding av gasser er delstrykket til hver gass det trykket som gassen ville utøve hvis det var den eneste som opptar det volumet av rommet. Hvis du legger opp deltrykket til hver gass i en blanding, vil verdien være det totale trykket på gassen. Loven som brukes for å finne delvis trykk forutsetter at temperaturen i systemet er konstant og at gassen oppfører seg som en ideell gass den ideelle gassloven:

PV = nRT

der P er trykk, V er volum, n er tallet av føflekker, R er gasskonstanten, og T er temperatur.

Det totale trykket er da summen av alle deltrykkene til komponentgassene. Til n komponenter i en gass:

P_Total = P₁ + P₂ + P₃ +... P_n

Når denne skrives på denne måten, kalles denne variasjonen av Ideal Gas Law

P_x = P_Total (n / n_Total)

Delvis trykkspørsmål

En ballong inneholder 0,1 mol oksygen og 0,4 mol nitrogen. Hvis ballongen er ved standard temperatur og trykk, hva er nitrogentrykket?

Løsning

Delvis trykk blir funnet av Daltons lov:

P_x = P_Total (n_x / n_Total )

hvor
P_x = delvis trykk av gass x
P_Total = totaltrykk for alle gasser
n_x = antall mol gass x
n_Total = antall mol av alle gasser

Trinn 1

Finn s_Total

Selv om problemet ikke eksplisitt oppgir presset, forteller det deg at ballongen er på standard temperatur og trykk. Standardtrykk er 1 atm.

Steg 2

Legg opp antall mol av komponentgassene for å finne n_Total

n_Total = n_oksygen + n_nitrogen
n_Total = 0,1 mol + 0,4 mol
n_Total = 0,5 mol

Trinn 3

Nå har du all informasjonen som trengs for å koble verdiene til ligningen og løse for P_nitrogen

P_nitrogen = P_Total (n_nitrogen / n_Total )
P_nitrogen = 1 atm (0,4 mol / 0,5 mol)
P_nitrogen = 0,8 atm

Svar

Deltrykk av nitrogenet er 0,8 atm.

• Sørg for å rapportere enhetene dine riktig! Vanligvis, når du bruker noen form for den ideelle gassloven, vil du håndtere masse i mol, temperatur i Kelvin, volum i liter, og trykket er i atmosfæren. Hvis du har temperaturer i Celsius eller Fahrenheit, konverterer du dem til Kelvin før du fortsetter.
• Husk at ekte gasser ikke er ideelle gasser, så selv om beregningen vil ha svært liten feil under vanlige forhold, vil det ikke være nøyaktig den sanne verdien. I de fleste situasjoner er feilen ubetydelig. Feil øker når trykket og temperaturen til en gass øker fordi partiklene samhandler oftere.