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5.4: Mezcla de Gases - Ley de las Presiones Parciales de Dalton
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Mixture of Gases - Dalton's Law of Partial Pressures
 
TRANSCRIPCIÓN

5.4: Mezcla de Gases - Ley de las Presiones Parciales de Dalton

A menos que los gases individuales reaccionen químicamente entre sí, los gases individuales de una mezcla de gases no afectan la presión de los demás. Cada gas en una mezcla ejerce la misma presión que ejercería si estuviera presente solo en el recipiente. La presión ejercida por cada gas individual en una mezcla se denomina presión parcial.

Esto significa que en una mezcla que contiene tres gases diferentes A, B y C, si PA es la presión parcial del gas A; PB es la presión parcial del gas B; PC es la presión parcial del gas C; entonces, la presión total viene dada por la ecuación 1: 

Eq1

Esta es la ley de las presiones parciales de Dalton: La presión total de una mezcla de gases ideales es igual a la suma de las presiones parciales de los gases componentes.

Siendo nA, nB y nC el número de moles de cada uno de los gases en la mezcla. Si cada gas obedece la ecuación de los gases ideales, la presión parcial se puede escribir como:

Eq2

Puesto que todos los gases están a la misma temperatura y ocupan el mismo volumen, al sustituir la ecuación 1 se obtiene:

Eq3

La ecuación indica que a temperatura constante y volumen constante, la presión total de una muestra de gas está determinada por el número total de moles de gas presente.

Para las mezclas de gases, conviene introducir una cantidad denominada fracción molar, χ, que se define como el número de moles de una sustancia determinada en una mezcla dividida por el número total de moles de todas las sustancias presentes. Matemáticamente, la fracción molar de una sustancia A en una mezcla con B y C se expresa como

Eq4

De forma similar, la fracción molar de B y C son:

Eq5

Eq6

Al combinar la ecuación para la fracción molar de A y la ecuación para la presión parcial se obtiene:

Eq7

La presión parcial del gas A está relacionada con la presión total de la mezcla de gases a través de su fracción molar.

En otras palabras, la presión de un gas en una mezcla de gases es el producto de su fracción molar y la presión total de la mezcla.

Este texto ha sido adaptado de Openstax, Química 2e, Sección 9.3: Estequiometría de las Sustancias gaseosas, Mezclas y Reacciones.

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