Miscela di gas - Legge di Dalton delle pressioni parziali

La pressione di un gas puro è la somma delle collisioni molecolari tra le sue particelle e le superfici circostanti. Un campione di gas con meno particelle in un dato volume esercita una pressione inferiore rispetto ad un campione con più particelle nello stesso volume. Ma qual è la pressione di una miscela di gas diversi?Per una miscela di gas multicomponente, la pressione è la somma delle collisioni di tutte le molecole di gas. Si presume che ogni componente della miscela eserciti una propria pressione, indipendente dagli altri gas presenti. La pressione di ogni singolo componente è detta pressione parziale.La pressione totale della miscela di gas ideali è uguale alla somma delle pressioni parziali dei suoi componenti. Questa osservazione è la legge di Dalton delle pressioni parziali. Applicando la legge dei gas ideali, le pressioni parziali delle singole componenti del gas vengono sostituite con variabili misurabili.Poiché i gas nella miscela occupano lo stesso volume e sono alla stessa temperatura, l’equazione può essere semplificata. La somma delle moli dei singoli componenti è uguale al numero totale di moli di tutti i componenti del gas, n-totale. Pertanto, la pressione totale della miscela di gas è uguale a n-totale moltiplicato per la costante R-T su V.Il numero di moli di un componente diviso per le moli totali nella miscela è la frazione molare.Riorganizzando la frazione molare per le moli totali e sostituendo n-totale nella legge di Dalton delle pressioni parziali si ottengono equazioni per la pressione totale. Riorganizzando ancora, la pressione parziale di un gas in una miscela è il prodotto della sua frazione molare e la pressione totale della miscela. Dunque, in una miscela di gas, la pressione parziale di qualsiasi componente, i, è uguale alla frazione molare di i moltiplicata per la pressione totale.Come calcolo di esempio, supponiamo che un contenitore riempito con due gas, elio e argon, contenga il 40 percento in volume di argon. Questo implica che la frazione molare di argon sia 0, 4. Se la pressione totale è di 4 atm, qual è la pressione parziale dell’elio?Usando l’equazione per la pressione parziale di un gas, la pressione parziale dell’argon è uguale alla sua frazione molare moltiplicata per la pressione totale. Pertanto, 0, 4 volte 4 atm danno la pressione parziale dell’argon a 1, 6 atm. Poiché la somma delle pressioni parziali è uguale alla pressione totale, l’equazione può essere riorganizzata in modo che la pressione parziale dell’argon possa essere sottratta dalla pressione totale.Pertanto, la pressione parziale dell’elio è di 2, 4 atm.