道尔顿分压定律(道尔顿分压定律和阿马加分压定律可否用于)

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本文目录一览:

什么是道尔顿定律?

道尔顿定律又称混合气体分压定律,是由英国化学家和物理学家道尔顿(J.John Dalton)提出来的。该定律表明了各组分气体压力的相互独立和可线性叠加的性质,即相互不起化学作用的混合气体的总压力等于各组成气体分压力之和。用数学式表达为:

P=P1+P2+…Pn

式中:P表示混合气体总压力,P1、P2、Pn表示各组成气体的分压力。例如氨冷凝器中,氨气的分压力为1.28MPa,空气的分压力为0.11MPa,则总压力P=1.28+0.11=1.391MPa,也就是说氨制冷系统中混入空气后,会使压缩机的排气压力升高,故必须经常放空气。从冷凝器上压力表的读数,以及从冷凝器下部测得的液态制冷剂的温度,可估算出冷凝器中空气的分压力。

分压定律是什么呢?

分压定律是约翰·道尔顿观察提出的定律,气体的特性是能够均匀地布满它所占有的全部空间,因此,在任何容器的气体混合物中只要不发生化学变化,就像单独存在的气体一样,每一种气体都是均匀地分布在整个容器之中。

要注意的是,恒温下,混合气体中各组分气体所产生的分压强则等于它单独占有整个容器(与总气体混合物相同体积时)所产生的压强。实际气体并不严格遵从这条道尔顿分压定律,在高压情况下尤其如此。

分压定律应用领域

分压定律有很多实际应用,在实验室中进行气体有关的实验时,常会涉及混合气体中各组分气体分压的问题。例如,零摄氏度时,1mol 氧气在 22.4L 体积内的压强是 101.3kPa 。如果向容器内加入 1mol 氮气并保持容器体积不变,则氧气的压强还是 101.3kPa,但容器内的总压强增大一倍。

道尔顿的分压原理是什么

道尔顿分压定律:混合气体的总压等于把各组分气体单独置于同一容器里所产生的压力之和.

道尔顿气体分压定律:

在任何容器内的气体混合物中,如果各组分之间不发生化学反应,则每一种气体都均匀地分布在整个容器内,它所产生的压强和它单独占有整个容器时所产生的压强相同.也就是说,一定量的气体在一定容积的容器中的压强仅与温度有关.例如,零摄氏度时,1mol

氧气在

22.4L

体积内的压强是

101.3kPa.如果向容器内加入

1mol氮气并保持容器体积不变,则氧气的压强还是

101.3kPa,但容器内的总压强增大一倍.可见,1mol氮气在这种状态下产生的压强也是

101.3kPa.

道尔顿(Dalton)总结了这些实验事实,得出下列结论:某一气体在气体混合物中产生的分压等于它单独占有整个容器时所产生的压力;而气体混合物的总压强等于其中各气体分压之和,这就是气体分压定律(law

of

partial

pressure).

道尔顿分压定律是如何产生的?

1801年10月,道尔顿宣读了一组论文:《混合气体的组成》、《论水蒸气的力》、《论蒸发》和《论气体受热膨胀》。这四篇论文表明,各地的大气都是由氧、氮、二氧化碳和水蒸气四种主要物质成分的无数微粒或终极质点混合而成的。那么,混合是怎样发生的呢?不久,道尔顿发表一篇题为《弹性流彼此相互扩散的趋势》解释了这一问题;气体混合物的形成是因为气体彼此扩散的缘故。那么这种混合气体又有什么特征呢?道尔顿为此设计了实验,通过实验他得出了结论:混合气体的压力等于各组分气体在同样条件下单独占有该容器时的分压力的总和。这就是著名的道尔顿分压定律。

分压定律成立的原因?

分压定律(Dalton's law of partial pressure )

混合气体中某组分气体对器壁所施加的压力叫做该组分气体的分压。对于理想气体来说,某组分气体的分压力等于在相同温度下该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。

定律定义

分压定律(Dalton's law of partial pressure ) 混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和,某组分气体的分压大小则等于其单独占有与气体混合物相同体积时所产生的压强。这一经验定律被称为分压定律。[1]

推导过程

1.在温度与体积一定时,混合气体中各组分气体的分压之和等于混合气体的总压。

数学表达式:P总=P1+P2+···+Pi

假定在体积为V的容器中充入一定量的混合气体,在温度T下,其总压为P总,显然混合气体总物质的量n总是个组分气体位置的量ni。

由理想气体定律:P总V=n总RT PiV=niRT

将P总V=n总RT展开

P总=n总RT/V=(n1+n2+···+ni)RT/V=n1RT/V+n2RT/V+···+ni=P1+P2+···+Pi

2.气体的分压等于总压强乘以气体摩尔分数或体积分数。

P总=P1+P2+···+Pi ,在右式两边同除P总。

1=P1/P总+P2/P总+···+Pi/P总=x1+x2+···+xi

各组分气体的分压Pi与总压P总之比称之为压强分数,显然压强分数之和Pi/P总等于1。

因为n总=n1+n2+···+ni

同样, 1=n1/n总+n2/n总+···+ni/n总=x1+x2+···+xi

ni/n总称为摩尔分数。

由分体积定律:1=V1/V总+V2/V总+···+Vi/V总

可得xi=Pi/P总=ni/n总=Vi/V总,即对于同一状态气体压强分数等于摩尔分数等于体积分数。

对上式变形得:Pi=P总·Vi/V总=P总·ni/n总[2]

应用领域

分压定律有很多实际应用,在实验室中进行气体有关的实验时,常会涉及混合气体中各组分气体分压的问题。例如,零摄氏度时,1mol 氧气在 22.4L 体积内的压强是 101.3kPa 。如果向容器内加入 1mol 氮气并保持容器体积不变,则氧气的压强还是 101.3kPa,但容器内的总压强增大一倍。[3]

注意事项

要注意的是,恒温下,混合气体中各组分气体所产生的分压强则等于它单独占有整个容器(与总气体混合物相同体积时)所产生的压强。实际气体并不严格遵从这条道尔顿分压定律,在高压情况下尤其如此。

因为当压力很高时,分子所占的体积和分子之间的空隙具有可比性;同时,更短的分子间距离使得分子间作用力增强,从而会改变各组分的分压力。这两点在分压定律中并没有体现。

不过分压定律对于低压下真实气体混合物也可以近似适用。

道尔顿分压定律(道尔顿分压定律和阿马加分压定律可否用于),第1张

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