Wirtualne laboratorium/Chemia/Gazy/Prawo Daltona — ciśnienia cząstkowe

Prawo Daltona — ciśnienia cząstkowe

Ustaw udziały gazów w mieszaninie. Każdy wywiera własne ciśnienie cząstkowe, a ciśnienie całkowite to ich suma: p=p₁+p₂+p₃. Ciśnienie cząstkowe zależy od udziału molowego składnika.

Prawo Daltona — ciśnienia cząstkowe
Chemia · Gazy · Prawo Daltona (CHE.GAZ.PP.02)
Azot n(N2)n(\mathrm{N_2})4.0 mol
Tlen n(O2)n(\mathrm{O_2})2.0 mol
Dwutlenek węgla n(CO2)n(\mathrm{CO_2})1.0 mol
Ciśnienie mieszaniny gazów równa się…
p(N₂)
40 kPa
p(O₂)
20 kPa
p(CO₂)
10 kPa
p całkowite
70 kPa
🎯 Wyzwanie: trafuj ciśnienie całkowite
seria: 0

Dam Ci docelowe ciśnienie mieszaniny — dobierz liczby moli trzech gazów, by zsumowały się do celu. p_całk = Σ pᵢ.

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:

pcałk=p1+p2+p3+⋯=∑ipip_\text{całk} = p_1 + p_2 + p_3 + \dots = \sum_i p_i

— w mieszaninie gazów, które ze sobą nie reagują, ciśnienie całkowite jest sumą ciśnień cząstkowych. Ciśnienie cząstkowe pip_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 xix_i wiąże ciśnienie cząstkowe z całkowitym:

xi=ni∑jnjpi=xi pcałkx_i = \dfrac{n_i}{\sum_j n_j} \qquad p_i = x_i \, p_\text{całk}

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 xix_i, a ciśnienie cząstkowe to pi=xi pcałkp_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.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Ciśnienie cząstkowe

Ciśnienie cząstkowe to ciśnienie, jakie wywierałby dany gaz, gdyby sam zajmował całą objętość. W mieszaninie każdy składnik ma swoje ciśnienie cząstkowe.

Prawo Daltona

Ciśnienie całkowite mieszaniny to suma ciśnień cząstkowych: p=p1+p2+p3+…p = p_1 + p_2 + p_3 + \ldots

Udział molowy

Ciśnienie cząstkowe zależy od udziału molowego składnika: pi=xi⋅pxi=nincałkp_i = x_i \cdot p \qquad x_i = \dfrac{n_i}{n_{całk}} Np. tlen stanowi ok. 21%21\% powietrza, więc jego ciśnienie cząstkowe to ok. 0,210{,}21 ciśnienia całkowitego.

Oznaczenia: pp — ciśnienie całkowite, pip_i — ciśnienie cząstkowe składnika ii, xix_i — udział molowy, nin_i — liczba moli składnika, ncałkn_{całk} — liczba moli wszystkich składników.

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Co mówi prawo Daltona?

Ciśnienie mieszaniny gazów równa się sumie ciśnień cząstkowych składników.

›

Co to ciśnienie cząstkowe?

Ciśnienie, jakie wywierałby dany gaz, gdyby sam zajmował całą objętość.

›

Jak je policzyć?

p_i = x_i · p_całk, gdzie x_i to udział molowy składnika.

Teoria (klasa): CHE.1.2.5 → Lekcja maturalna: CHE.M.1.2 →

Powiązane eksperymenty

Prawo Boyle’a — ciśnienie kontra objętość →Prawo Charlesa — gaz rośnie z temperaturą →Równanie Clapeyrona — pV = nRT →Stała równowagi Kp dla gazów →Objętość molowa gazu — 22,4 dm³ →