Co je Daltonův zákon?

Daltonův zákon je princip používaný v chemii k predikci koncentrace směsných plynů z hlediska tlaku. Také známý jako Daltonův zákon parciálního tlaku, uvádí, že součet vyvíjeného tlaku celé směsi plynů se rovná součtu všech tlaků ve směsi. Daltonův zákon, představený na počátku 18. století anglickým chemikem a fyzikem Johnem Daltonem, se vztahuje na ideální plyny jako na absolutní empirický zákon, nikoli na skutečné plyny. Důvod je způsoben elastickými vlastnostmi molekul, které se podílejí na prvním, a také nízkým objemem částic. Rozpětí chyb při použití na skutečné plyny se však ve většině případů obecně považuje za minimální.

Matematicky lze Daltonův zákon vyjádřit jako P (1) + P (2) +… P (n), kde P = tlak. Jak zákon uvádí, kombinovaný tlak každé plynné složky ve směsi se rovná celkovému tlaku každého plynu v celé směsi. Měření reprezentující tlak je vyjádřeno v kilopascalových jednotkách a je psáno jako kPa.

Téměř každý pozoroval tento jev z první ruky, ať už je formálně obeznámen s Daltonovým zákonem nebo ne. Dalo by se dokonce vzpomenout na klasický vědecký experiment z jejich školních let, který zahrnoval vytěsňování vody ze skleněné láhve, když byla držena pod koryto naplněné vodou. Poučení bylo, že ačkoli láhev byla vyprázdněna vodou, nebyla ve skutečnosti vůbec prázdná. Místo toho se naplnila neviditelným plynem, když se voda vytlačovala. Stejný účinek lze pozorovat, když děláte něco tak obyčejného, ​​jako je mytí sklenice v kuchyňském dřezu plném vody nebo sledování malého dítěte s plastovým kelímkem ve vaně.

Ve výše uvedeném scénáři je možné určit množství tlaku vyvíjeného neviditelným plynem zachyceným v láhvi, konkrétně vodíkem. To se provádí odkazem na tabulku ukazující tlak vodní páry při měnících se teplotách, protože v rovnici musí být započítáno určité množství vodní páry. Výpočet by byl celkový objem tlaku snížený o tlak vodní páry. Výsledek by se rovnal tlaku plynného vodíku.

Zatímco Daltonův zákon slouží hlavně v laboratoři, má také aplikace v reálném životě. Potápěči se například zajímají o to, jak je vzduch a dusík ovlivňován při různých tlacích v různé hloubce vody. Používá se také ke stanovení koncentrace specifických plynů v atmosféře.