Jakie jest prawo Daltona?

Prawo Daltona jest zasadą stosowaną w chemii do przewidywania stężenia zmieszanych gazów pod względem ciśnienia. Znane również jako prawo ciśnienia cząstkowego Daltona, stwierdza, że ​​suma wywieranego ciśnienia całej mieszaniny gazów jest równa sumie wszystkich ciśnień w mieszaninie. Wprowadzone na początku 1800 roku przez Johna Daltona, angielskiego chemika i fizyka, prawo Daltona stosuje się do gazów idealnych jako absolutnego prawa empirycznego, a nie gazów rzeczywistych. Powodem tego są sprężyste właściwości cząsteczek zaangażowanych w te pierwsze, a także mała objętość cząstek. Jednak margines błędu przy zastosowaniu do prawdziwych gazów jest w większości przypadków uważany za minimalny.

Matematycznie prawo Daltona można wyrazić jako P (1) + P (2) +… P (n), gdzie P = Ciśnienie. Jak zauważa prawo, łączne ciśnienie każdego składnika gazowego w mieszaninie jest równe całkowitemu ciśnieniu każdego gazu w całej mieszaninie. Pomiar reprezentujący ciśnienie jest wyrażany w jednostkach kilopaskalowych i zapisywany jako kPa.

Prawie każdy w pewnym momencie zaobserwował to zjawisko z pierwszej ręki, niezależnie od tego, czy formalnie zapoznał się z prawem Daltona, czy nie. Można nawet przypomnieć klasyczny eksperyment naukowy z lat szkolnych, który polegał na wypieraniu wody ze szklanej butelki, gdy była ona trzymana pod rynną wypełnioną wodą. Nauczyła się, że chociaż butelka została opróżniona z wody, w rzeczywistości nie pozostała pusta. Zamiast tego wypełnił się niewidzialnym gazem podczas przemieszczania się wody. Ten sam efekt można zaobserwować, wykonując coś tak przyziemnego, jak mycie szklanki w zlewie kuchennym pełnym wody lub oglądanie, jak małe dziecko bawi się plastikową filiżanką w wannie.

W powyższym scenariuszu możliwe jest określenie ciśnienia wywieranego przez niewidoczny gaz wychwycony w butelce, a mianowicie wodór. Odbywa się to poprzez odniesienie do tabeli pokazującej ciśnienie pary wodnej w różnych temperaturach, ponieważ pewna ilość pary wodnej musi być uwzględniona w równaniu. Obliczeniem byłaby całkowita wartość ciśnienia pomniejszona o ciśnienie pary wodnej. Wynik byłby równy ciśnieniu gazowego wodoru.

Chociaż prawo Daltona służy przede wszystkim celom laboratoryjnym, ma ono również zastosowania w życiu codziennym. Na przykład płetwonurkowie martwią się wiedzą o wpływie powietrza i azotu pod różnymi ciśnieniami na różnych głębokościach wody. Służy również do określania stężenia określonych gazów w atmosferze.