Prawo Daltona — ciśnienia cząstkowe

Co się właśnie stało?

Dorzuciliśmy do naczynia porcję CO₂. Cząsteczki nowego gazu uderzają o ścianki niezależnie od tych, które już tam były, więc ciśnienie całkowite wzrosło dokładnie o ciśnienie cząstkowe dodanego gazu. Największy pojedynczy składnik (40 kPa) to wciąż tylko część całości.

Prawo Daltona:

— w mieszaninie gazów, które ze sobą nie reagują, ciśnienie całkowite jest sumą ciśnień cząstkowych. Ciśnienie cząstkowe $p_i$ to ciśnienie, jakie wywierałby dany gaz, gdyby sam zajmował całą objętość.

Skąd biorą się ciśnienia cząstkowe?

Przy stałej objętości i temperaturze każdy gaz „naciska" proporcjonalnie do liczby swoich moli. Stąd udział molowy $x_i$ wiąże ciśnienie cząstkowe z całkowitym:

Dlaczego to działa?

Cząsteczki różnych gazów w tym samym naczyniu prawie się nie „widzą" — każda zderza się ze ściankami sama z siebie. Sumaryczna siła uderzeń, czyli ciśnienie, jest po prostu sumą wkładów wszystkich rodzajów cząsteczek.

Po co Ci to na maturze:

Prawo Daltona to podstawa zadań o powietrzu, gazach zbieranych nad wodą i mieszaninach reakcyjnych. Chwyt: policz mole każdego gazu, zamień na udziały molowe $x_i$, a ciśnienie cząstkowe to $p_i = x_i\,p_\text{całk}$.

Zapamiętaj: ciśnienie mieszaniny to suma ciśnień cząstkowych, a nie największy składnik — p_całk = Σ pᵢ, oraz pᵢ = xᵢ·p_całk.