Gazların Karışımı - Dalton Kısmi Basınç Yasası

Gazlar birbirleriyle kimyasal olarak reaksiyona girmedikçe, bir gaz karışımındaki gazlar birbirlerinin basıncını etkilemezler. Bir karışımdaki her gaz, kapta tek başına mevcut olsaydı uygulayacağı aynı basıncı uygular. Her bir gazın bir karışım içinde uyguladığı basınca kısmi basıncı denir.

Yani üç farklı gaz A, B ve C içeren bir karışımda, P_A A gazının kısmi basıncı ise; P_B B gazının kısmi basıncı; P_C ise C gazının kısmi basıncıdır; ve toplam basınç formül 1 ile gösterilen şekilde hesaplanır: 

Bu Dalton’un kısmi basınç yasasıdır: İdeal gazların bir karışımının toplam basıncı, bileşen gazların kısmi basınçlarının toplamına eşittir.

n_A, n_B ve n_C değerlerinin karışımdaki her bir gazın mol sayıları olduğunu varsayalım. Her bir gaz ideal gaz denklemine uyuyorsa, kısmi basınç şu şekilde yazılabilir:

Tüm gazlar aynı sıcaklıkta olduğundan ve aynı hacmi işgal ettiğinden, denklem 1 şu şekilde yeniden yazılabilir:

Denklem, sabit sıcaklıkta ve sabit hacimde, bir gaz numunesinin toplam basıncının, mevcut toplam gaz mol sayısı ile belirlendiğini gösterir.

Gazların karışımları durumunda, mevcut tüm maddelerin toplam mol sayısına bölünen bir karışımdaki belirli bir maddenin mol sayısı olarak tanımlanan mol fraksiyonu χ olarak adlandırılan bir miktarın kullanılması uygundur. Matematiksel olarak, B ve C ile bir karışımdaki A gazının mol fraksiyonu şu şekilde ifade edilir

Benzer şekilde, B ve C gazlarının mol fraksiyonları;

A gazının mol fraksiyonu için denklemi ve kısmi basınç denklemini birleştirirsek:

A gazının kısmi basıncı, mol fraksiyonu yoluyla gaz karışımının toplam basıncı ile ilgilidir.

Başka bir deyişle, bir gaz karışımındaki bir gazın basıncı, mol fraksiyonunun ve karışımın toplam basıncının bir sonucudur.

Bu metin bu kaynaktan uyurlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 9.3: Stoichiometry of Gaseous Substances, Mixtures, and Reactions.