总和分压-道尔顿分压定律
如何根据理想气体定律计算混合气体的总压和分压。
这个词分压当我们有相同体积的两种或几种气体的混合物时使用,它表示混合物中每种气体引起的压力。
的总压强气体混合物的分压为各组分气体分压之和:
P合计P =∑我= P1+ P2+ P3....
在哪里
P合计总压力
P我=元件压力我(我可以从1、2、3变化.....取决于混合物中不同气体的数量)
从理想气体定律我们有:
PV = nRT或P = nRT / V
然后,
P合计= n合计RT/V和P我= n我RT / V
在哪里
n我=组分的摩尔数我
n合计=气体混合物的总摩尔数,也就是所有n的和我.
R =气体常数= 8.3145 [J/mol K] = 0.08206 [L atm/mol K] = 62.37 [L torr /mol K]
T =绝对温度[K]
V =容积[m3]或[L]
对于气体混合物,所有气体的温度和体积都是一样的,气体常数也总是一样的,然后我们得到:
P我/ P合计= (n我RT / V) / (n合计RT/V) = n我/ n合计
我们可以用摩尔分数X来表示混合物中一种气体的浓度我:
X我= n我/ n合计
然后
P我/ P合计= X我或P我= X我P合计
另请参阅非理想气体范德华方程和常数
例1。
干燥空气主要由氮(78.09vol%或75.47wt%),氧(20.95vol%或23.20 wt%),氩(0.93vol%或1.28wt%)和二氧化碳(0.03vol%或0.046wt%)。
如果你在一个50升的密闭容器中有100克干燥空气,在120℃时,每种气体的分压是多少?总压是多少?
首先,我们必须找出每种气体的摩尔数,用每种气体的质量分数和气体的摩尔质量:
nN2= 100[g] * 0.7547 /28.02 [g/mol] = 2.693 mol N2
nO2= 100[g] * 0.2320 /32.00 [g/mol] = 0.725 mol O2
nAr = 100[g] * 0.0128 /39.95 [g/mol] = 0.032 mol Ar
n二氧化碳= 100[g] * 0.00046 /44.01 [g/mol] = 0.001 mol CO2
n合计= nN2+ nO2+ n基于“增大化现实”技术+ n二氧化碳=3.451摩尔气体
然后,假设气体混合物表现理想,我们有:
总压强P合计= n合计RT/V = 3.451 [mol]* 0.08206 [latm /mol K]* (273+120) [K] / 50 [L] =2.226自动取款机
PN2= XN2* P合计= nN2/ n合计* P合计= (2.693[mol]/3.451[mol])*2.226 ATM =1.737自动取款机
PO2= XO2* P合计= nO2/ n合计* P合计= (0.725[mol]/3.451[mol])*2.226 ATM =0.468自动取款机
P基于“增大化现实”技术= X基于“增大化现实”技术* P合计= n基于“增大化现实”技术/ n合计* P合计= (0.032[mol]/3.451[mol])*2.226 ATM =0.021自动取款机
P二氧化碳= X二氧化碳* P合计= n二氧化碳/ n合计* P合计=(0.001[mol]/3.451[mol])*2.226 ATM =0.0006自动取款机