ダルトンの法則とは何ですか?
ダルトンの法則は、圧力の観点から混合ガスの濃度を予測するために化学で使用される原理です。 分圧のダルトンの法則としても知られ、ガスの混合物全体にかかる圧力の合計は、混合物内のすべての圧力の合計に等しいと述べています。 1800年代初頭にイギリスの化学者および物理学者であるジョン・ダルトンによって導入されたダルトンの法則は、実際のガスではなく絶対的な経験則として理想ガスに適用されます。 この理由は、前者に関与する分子の弾性特性と、低粒子体積によるものです。 ただし、実際のガスに適用した場合の誤差の範囲は、ほとんどの場合、一般に最小と見なされます。
数学的には、ダルトンの法則はP(1)+ P(2)+…P(n)で表すことができます(P =圧力)。 法律が観察するように、混合物中の各ガス成分の結合圧力は、混合物全体の各ガスの全圧に等しい。 圧力を表す測定値はキロパスカル単位で表され、kPaで記述されます。
ダルトンの法則を正式に知っているかどうかにかかわらず、ほぼ全員がこの現象をある時点で直接観察しました。 水が満たされたトラフの下に保持されたガラス瓶から水が追い出されることを含む彼らの学年の古典的な科学実験を思い出すかもしれません。 学んだ教訓は、ボトルの水は空になったが、実際には空のままではなかったことです。 代わりに、水が移動するにつれて目に見えないガスで満たされました。 この同じ効果は、水で満たされた台所の流しでガラスを洗ったり、浴槽のプラスチックカップで小さな子供が遊ぶのを見るのと同じくらい平凡なことをするときに観察できます。
上記のシナリオでは、ボトルに捕捉された目に見えないガス、すなわち水素によって加えられる圧力の量を決定することができます。 方程式では一定量の水蒸気を考慮に入れる必要があるため、これはさまざまな温度での水蒸気の圧力を示す表を参照することで行われます。 計算は、圧力の合計量から水蒸気の圧力を引いたものになります。 結果は水素ガスの圧力に等しくなります。
ダルトンの法則は主に実験室での目的を果たしますが、実生活にも適用されます。 たとえば、スキューバダイバーは、さまざまな水深で異なる圧力で空気と窒素がどのように影響を受けるかを知ることに関心があります。 また、大気中の特定のガスの濃度を決定するために使用されます。