مشكلة الغاز المثالي مثال: الضغط الجزئي

في أي خليط من الغازات، كل غاز مكون يمارس ضغط جزئي الذي يساهم في المجموع الضغط. بشكل عادي درجات الحرارة والضغط ، يمكنك تطبيق قانون الغاز المثالي لحساب الضغط الجزئي لكل غاز.

لنبدأ بمراجعة مفهوم الضغط الجزئي. في خليط من الغازات ، الضغط الجزئي لكل غاز هو الضغط الذي سيمارسه الغاز إذا كان الوحيد الذي يحتل هذا الحجم من الفضاء. إذا قمت بتجميع الضغط الجزئي لكل غاز في خليط ، فستكون القيمة هي الضغط الكلي للغاز. القانون المستخدم لإيجاد الضغط الجزئي يفترض أن درجة حرارة النظام ثابتة وأن الغاز يتصرف كغاز مثالي ، يتبع قانون الغاز المثالي:

PV = nRT

حيث P هو الضغط ، V هو الحجم ، n هو الرقم الشامات، R هو ثابت الغازو T هي درجة الحرارة.

عندئذ يكون الضغط الكلي هو مجموع جميع الضغوط الجزئية لغازات المكونات. إلى عن على ن مكونات الغاز:

ص_مجموع = ص₁ + ص₂ + ص₃ +... ص_ن

عند كتابته بهذه الطريقة ، يسمى هذا الاختلاف في قانون الغاز المثالي قانون دالتون للضغوط الجزئية. بالانتقال حول الشروط ، يمكن إعادة كتابة القانون لربط مولات الغاز والضغط الكلي للضغط الجزئي:

ص_س = ص_مجموع (ن / ن_مجموع)

سؤال الضغط الجزئي

يحتوي البالون على 0.1 مول من الأكسجين و 0.4 مول من النيتروجين. إذا كان البالون

المحلول

تم العثور على الضغط الجزئي من قبل قانون دالتون:

ص_س = ص_مجموع ( ن_س / ن_مجموع )

أين
ص_س = الضغط الجزئي للغاز x
ص_مجموع = الضغط الكلي لجميع الغازات
ن_س = عدد مولات الغاز x
ن_مجموع = عدد مولات جميع الغازات

الخطوة 1

أوجد ص_مجموع

على الرغم من أن المشكلة لا تحدد الضغط بشكل صريح ، إلا أنها تخبرك أن البالون في وضعه درجة الحرارة والضغط القياسية. الضغط القياسي هو 1 ضغط جوي.

الخطوة 2

اجمع عدد مولات الغازات المكونة لإيجاد n_مجموع

ن_مجموع = ن_{الأكسجين} + ن_{نتروجين}
ن_مجموع = 0.1 مول + 0.4 مول
ن_مجموع = 0.5 مول

الخطوه 3

الآن لديك كل المعلومات اللازمة لتوصيل القيم في المعادلة وحلها لـ P_{نتروجين}

ص_{نتروجين} = ص_مجموع ( ن_{نتروجين} / ن_مجموع )
ص_{نتروجين} = 1 ضغط جوي (0.4 مول / 0.5 مول)
ص_{نتروجين} = 0.8 ضغط جوي

إجابة

الضغط الجزئي للنيتروجين هو 0.8 ضغط جوي.

• تأكد من الإبلاغ عن وحداتك بشكل صحيح! عادة ، عند استخدام أي شكل من أشكال قانون الغاز المثالي ، سوف تتعامل مع الكتلة في الشامات ، ودرجة الحرارة في كلفن ، والحجم باللتر ، والضغط في الغلاف الجوي. إذا كان لديك درجات حرارة في درجة مئوية أو فهرنهايت ، قم بتحويلها إلى كلفن قبل المتابعة.
• تذكر أن الغازات الحقيقية ليست غازات مثالية ، لذلك على الرغم من أن الحساب سيكون به خطأ ضئيل جدًا في الظروف العادية ، إلا أنه لن يكون بالضبط القيمة الحقيقية. في معظم الحالات ، الخطأ لا يكاد يذكر. يزيد الخطأ مع زيادة ضغط ودرجة حرارة الغاز لأن الجزيئات تتفاعل مع بعضها البعض في كثير من الأحيان.