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Dalton`s law of partial pressure 道爾頓分壓定律

道爾頓分壓定律 Dalton`s law of partial pressure

道爾頓分壓定律(也稱道爾頓定律)描述的是理想氣體的特性。這一經驗定律是在1801年由約翰·道爾頓所觀察得到的。

混合氣體中各氣體之分壓,與同體積單獨存在時所呈之壓力相等,混合氣體之合壓力,則為各氣體分壓之和。

氣體的特性是能夠均勻地佈滿它所佔有的全部空間,因此,在任何容器的氣體混合物中只要不發生化學變化,就像單獨存在的氣體一樣,每一種氣體都是均勻地分佈在整個容器之中。

由兩種或兩種以上相互不發生化學反應的氣體混合在一起組成的氣體稱為混合氣體 (mixed gas),組成混合氣體的每種氣體都被稱為該混合氣體的組分氣體(component gas )。

在恆溫時,混合氣體中某組分氣體都佔據與混合氣體相同體積時對容器所產生的壓強,叫做該組分氣體的分壓,用P i表示。

1.在溫度與體積一定時,混合氣體中各組分氣體的分壓之和等於混合氣體的總壓。

數學表達式:P 總 =P 1 +P 2 +···+P i

假定在體積為V的容器中充入一定量的混合氣體,在溫度T下,其總壓為P 總,顯然混合氣體總物質的量n 總是個組分氣體位置的量n i。

由理想氣體定律:P 總 V=n 總 RT P i V=n i RT

將P 總 V=n 總 RT展開

P 總 =n 總 RT/V=(n 1 +n 2 +···+n i )RT/V=n 1 RT/V+n 2 RT/V+···+n i =P 1 +P 2 +···+P i

2.氣體的分壓等於總壓強乘以氣體摩爾分數或體積分數。

P 總 =P 1 +P 2 +···+P i,在右式兩邊同除P 總。

1=P 1 /P 總 +P 2 /P 總 +···+P i /P 總 =x 1 +x 2 +···+x i

各組分氣體的分壓P i與總壓P 總之比稱之為壓強分數,顯然壓強分數之和P i /P 總等於1。

因為n 總 =n 1 +n 2 +···+n i

同樣, 1=n 1 /n 總 +n 2 /n 總 +···+n i /n 總 =x 1 +x 2 +···+x i

ni/n 總稱為摩爾分數。

由分體積定律:1=V 1 /V 總 +V 2 /V 總 +···+V i /V 總

可得x i =P i /P 總 =n i /n 總 =V i /V 總,即對於同一狀態氣體壓強分數等於摩爾…

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