İdeal Gaz Örneği Sorunu: Kısmi Basınç

Herhangi bir karışımda gazların, her bir bileşen gazı emer kısmi basınç toplamına katkıda bulunan basınç. Sıradan sıcaklıklar ve basınç, her gazın kısmi basıncını hesaplamak için ideal gaz yasasını uygulayabilirsiniz.

Kısmi basınç kavramını gözden geçirerek başlayalım. Bir gaz karışımında, her gazın kısmi basıncı, o hacim hacmini işgal eden tek kişi gaz olsaydı uygulayacağı basınçtır. Bir karışımdaki her gazın kısmi basıncını toplarsanız, değer gazın toplam basıncı olacaktır. Kısmi basınç bulmak için kullanılan yasa, sistemin sıcaklığının sabit olduğunu ve gazın ideal bir gaz gibi davrandığını varsayar. ideal gaz yasası:

PV = nRT

burada P basınç, V hacim, n sayı benlerin, R gaz sabitive T sıcaklıktır.

Toplam basınç, bileşen gazların tüm kısmi basınçlarının toplamıdır. İçin n bir gazın bileşenleri:

P_Toplam = P₁ + P₂ + P₃ +... P_n

Bu şekilde yazıldığında, İdeal Gaz Kanunu'nun bu varyasyonuna denir. Dalton'un Kısmi Baskılar Kanunu. Şartlar arasında hareket ederken, yasa gaz gazlarını ve toplam basıncı kısmi basınca bağlamak için yeniden yazılabilir:

P_x = P_Toplam (n / n_Toplam)

Kısmi Basınç Sorusu

Bir balon 0.1 mol oksijen ve 0.4 mol azot içerir. Balon ise standart sıcaklık ve basınçta, azotun kısmi basıncı nedir?

Çözüm

Kısmi basınç şu şekilde bulunur: Dalton Yasası:

P_x = P_Toplam (n_x / n_Toplam )

nerede
P_x = kısmi gaz basıncı x
P_Toplam = tüm gazların toplam basıncı
n_x = gaz mol sayısı x
n_Toplam = tüm gazların mol sayısı

Aşama 1

P bul_Toplam

Sorun baskıyı açıkça belirtmese de, balonun standart sıcaklık ve basınç. Standart basınç 1 atm'dir.

Adım 2

N'yi bulmak için bileşen gazlarının mol sayısını toplayın_Toplam

n_Toplam = n_oksijen + n_azot
n_Toplam = 0.1 mol + 0.4 mol
n_Toplam = 0,5 mol

Aşama 3

Şimdi değerleri denkleme takmak ve P için çözmek için gerekli tüm bilgilere sahipsiniz._azot

P_azot = P_Toplam (n_azot / n_Toplam )
P_azot = 1 atm (0,4 mol / 0,5 mol)
P_azot = 0,8 atm

Cevap

Azotun kısmi basıncı 0.8 atm'dir.

• Birimlerinizi doğru şekilde bildirdiğinizden emin olun! Tipik olarak, ideal gaz yasasının herhangi bir biçimini kullanırken, mol cinsinden kütle, Kelvin cinsinden sıcaklık, litre cinsinden hacim ve basınç atmosferde olacaktır. Santigrat veya Fahrenhayt'ta sıcaklıklarınız varsa, devam etmeden önce bunları Kelvin'e dönüştürün.
• Gerçek gazların ideal gaz olmadığını unutmayın, bu nedenle hesaplama normal koşullar altında çok az hataya sahip olsa da, tam olarak gerçek değer olmayacaktır. Çoğu durumda, hata ihmal edilebilir. Partiküller birbirleriyle daha sık etkileşime girdiği için gazın basıncı ve sıcaklığı arttıkça hata artar.