道尔顿分压定律
道尔顿分压定律及亨利定律
道尔顿分压定律(也称道尔顿定律)描述的是理想气体的特性。
这一经验定律是在1 801年由约翰·道尔顿所观察得到的。
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[1]。
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 氧气在体积内的压强是。
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,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。
道尔顿[2](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在相同温度下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 pres sure)。
需要注意的是,实际气体并不严格遵从道尔顿分压定律,在高压情况下尤其如此。
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。
这两点在道尔顿定律中并没有体现。
§拉乌尔定律和亨利定律--溶液的蒸气压力我们知道,液体可以蒸发成气体,气体也可以凝结为液体。
在一定的温度下,二者可以达成平衡,即液体的蒸发速度等于蒸气的凝结速度。
达到这种平衡时,蒸气有一定的压力,这个压力就叫做此液体的饱和蒸气压(简称蒸气压)。
蒸气压与温度有关,温度越高,分子具有的动能越大,蒸发速度越快,因而蒸气压越大。
溶液的蒸气压除与温度有关外,还与浓度有关。
拉乌尔定律和亨利定律所描述的就是溶液蒸气压和浓度之间的关系。
拉乌尔定律1887年法国物理学家拉乌尔(Raoult)在溶液蒸气压实验中总结出著名的拉乌尔定律。
拉乌尔定律指出:如果溶质是不挥发性的,即它的蒸气压极小,与溶剂相比可以忽略不计,则在一定的温度下,稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与其克分子分数的乘积。
道尔顿分压定律及亨利定律
道尔顿分压定律(也称道尔顿定律)描述的是理想气体的特性。
这一经验定律是在1801年由约翰·道尔顿所观察得到的。
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[1]。
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[2](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在相同温度下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)。
需要注意的是,实际气体并不严格遵从道尔顿分压定律,在高压情况下尤其如此。
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。
这两点在道尔顿定律中并没有体现。
§3.3 拉乌尔定律和亨利定律--溶液的蒸气压力我们知道,液体可以蒸发成气体,气体也可以凝结为液体。
在一定的温度下,二者可以达成平衡,即液体的蒸发速度等于蒸气的凝结速度。
达到这种平衡时,蒸气有一定的压力,这个压力就叫做此液体的饱和蒸气压(简称蒸气压)。
蒸气压与温度有关,温度越高,分子具有的动能越大,蒸发速度越快,因而蒸气压越大。
溶液的蒸气压除与温度有关外,还与浓度有关。
拉乌尔定律和亨利定律所描述的就是溶液蒸气压和浓度之间的关系。
3.3.1 拉乌尔定律1887年法国物理学家拉乌尔(Raoult)在溶液蒸气压实验中总结出著名的拉乌尔定律。
道尔顿分压定律及亨利定律经典.docx
道尔顿分压定律(也称道尔顿定律)描述的是理想气体的特性。
这一经验定律是在1801年由约翰·道尔顿所观察得到的。
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[1]。
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[2](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在相同温度下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)。
需要注意的是,实际气体并不严格遵从道尔顿分压定律,在高压情况下尤其如此。
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。
这两点在道尔顿定律中并没有体现。
§3.3 拉乌尔定律和亨利定律--溶液的蒸气压力我们知道,液体可以蒸发成气体,气体也可以凝结为液体。
在一定的温度下,二者可以达成平衡,即液体的蒸发速度等于蒸气的凝结速度。
达到这种平衡时,蒸气有一定的压力,这个压力就叫做此液体的饱和蒸气压(简称蒸气压)。
蒸气压与温度有关,温度越高,分子具有的动能越大,蒸发速度越快,因而蒸气压越大。
溶液的蒸气压除与温度有关外,还与浓度有关。
拉乌尔定律和亨利定律所描述的就是溶液蒸气压和浓度之间的关系。
3.3.1 拉乌尔定律1887年法国物理学家拉乌尔(Raoult)在溶液蒸气压实验中总结出著名的拉乌尔定律。
气体分压原理
气体分压原理
气体分压原理,也称为道尔顿定律,是描述混合气体中各个气体分子压力之间关系的基本原则。
根据这个原理,在一个封闭的容器中,各个气体分子的压力不受其他气体分子的影响而保持独立。
根据气体分压原理,混合气体中每种气体分子所产生的压力与其在混合气体中所占的分子数成正比。
换句话说,每种气体分子对总压力的贡献与其在混合气体中的摩尔分数成正比。
具体地说,设混合气体中含有n种气体分子,每种气体分子的压力分别为P1,P2,...,Pn,摩尔分数为x1,x2,...,xn。
根据气体分压原理,可以得到如下关系:
P1 = x1 ×总压力
P2 = x2 ×总压力
...
Pn = xn ×总压力
其中,总压力为所有气体分子的压力之和。
根据气体分压原理,可以通过测量混合气体中各个气体成分的压力,以及计算各个气体分子的摩尔分数,来确定混合气体中各个气体成分的含量。
总之,气体分压原理是描述混合气体中各个气体分子压力之间
关系的基本原则,根据这个原理可以计算混合气体中各个气体成分的摩尔分数。
1.2理想气体混合物的分压定律与分体积定律
气体的pVT pVT性质 第一章 气体的pVT性质 分压力的定义是国际纯粹及应用化学联合会(IUPAC) 推荐的式 从上式中不难得出如下结论:混合气体的总压力等于混合 气体中各组分气体在与混合气体具有相同温度和相同体积条件 下单独存在时所产生的压力之和。这就是道尔顿分压定律。分 压定律只适用于理想气体混合物。理想气体分子之间没有相互 作用力,因而其中的每一种气体都不会由于其他气体的存在而 受到影响。 也就是说,每一种组分气体都是独立起作用的,对总压力 的贡献和它单独存在时的压力相同。对于真实气体,分子之间 有作用力,且在混合气体中的相互作用力与纯气体不同,于是 各组分气体的压力不等于它单独存在时的压力,即分压定律不 能成立。在低压下的真实气体混合物近似服从道尔顿分压定律。 例题解析
气体的pVT pVT性质 第一章 气体的pVT性质 设温度为T、压力为p的容器中,装有理想气体混合物, 混合气体的总体积为V,物质的量为n,则
将此式代入,得 因为 所以 上式右端nBRT/p的物理意义是,物质的量为nB的 理想气体B在温度为T、压力为p时所具有的体积。
气体的pVT pVT性质 第一章 气体的pVT性质 于是上式告诉我们:在理想气体混合物中,某组分气 体的体积等于在相同温度T和相同压力p时该气体单独存在 时所占有的体积。结合式 亦可得出如下结论:混合气体的总体积等于混合气体中各 组分气体在与混合气体具有相同温度和相同压力条件下单 独存在时所占有的体积之和。这就是阿马格分体积定律。 分体积定律同样只适用于理想气体混合物,对于真实气体, 其各组分的体积不等于它单独存在时所占有的体积,当然 分体积定律不能成立。在低压下的真实气体混合物近似服 从阿马格分体积定律。 例题解析
气体的pVT pVT性质 第一章 气体的pVT性质
(完整版)2分压定律和分体积定律
2008---2009学年第二学期第1周第1页(共5页)第二节理想气体混合物的两个定律复习回忆:1、理想气体状态方程的数学表达式;2 、理想气体微观模型的特征。
讲授新课:一、分压定律1、基本概念(1)道尔顿分压定律:低压下气体混合物的总压等于组成该气体混合物的各组分的分压力之和,这个定律称为道尔顿分压定律。
(2)分压力:所谓分压力是指气体混合物中任一组分B单独存在于气体混合物所处的温度、体积条件下所产生的压力P B。
2、道尔顿分压定律的数学表达式P(T,V) P A仃,V) P B仃,V) L或p P B(1-4)B对于理想气体混合物,在T、V 一定条件下,压力只与气体物质的量有关,根据理想气体状态方程,有PV ,n 门人n B n c LRTP A V P B V P c V LRT RT RT(P A P B P c L)V / RT故有P (P A P B P c L )或P P BB适用范围:理想气体混合物或接近于理想气体性质的气体混合物。
3、气体物质的量分数与分压力的关系气体混合物中组分B的分压力与总压力之比可用理想气体状态方程得出P B n B RT /V n By BP nRT/V n即P B y B P (1-5)式中yB ――组分B的物质的量分数式(1-5 )表明,混合气体中任一组分的分压等于该组分的物质的量分数与总压的乘积。
例题1-3某烃类混合气体的压力为100kPa,其中水蒸气的分压为20 kPa,求每100mol2008---2009学年第二学期第1周第2页(共5页)该混合气体中所含水蒸气的质量。
解:p=100kPa , p(H2O)=20kPa , n=100mol , M (H2O)=18 x10-3kg/molB2008---2009学年 第二学期 第1周第3页(共5页)y(H 2。
)営而。
2n(H 2。
) y(H 2O)n 0.2 100 20mol100mol 混合气体中水蒸气的质量 m (H 2。
道尔顿分压定律及亨利定律
道尔顿分压定律(也称道尔顿定律)描述的是理想气体的特性。
这一经验定律是在1 801年由约翰·道尔顿所观察得到的。
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[1]。
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[2](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在相同温度下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)。
需要注意的是,实际气体并不严格遵从道尔顿分压定律,在高压情况下尤其如此。
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。
这两点在道尔顿定律中并没有体现。
§3.3 拉乌尔定律和亨利定律--溶液的蒸气压力我们知道,液体可以蒸发成气体,气体也可以凝结为液体。
在一定的温度下,二者可以达成平衡,即液体的蒸发速度等于蒸气的凝结速度。
达到这种平衡时,蒸气有一定的压力,这个压力就叫做此液体的饱和蒸气压(简称蒸气压)。
蒸气压与温度有关,温度越高,分子具有的动能越大,蒸发速度越快,因而蒸气压越大。
溶液的蒸气压除与温度有关外,还与浓度有关。
拉乌尔定律和亨利定律所描述的就是溶液蒸气压和浓度之间的关系。
3.3.1 拉乌尔定律1887年法国物理学家拉乌尔(Raoult)在溶液蒸气压实验中总结出著名的拉乌尔定律。
道尔顿分压定律在热学中的应用
道尔顿分压定律在热学中的应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述道尔顿分压定律是指在混合气体系统中,每种气体的分压等于该气体在混合气体中所占的体积比例与总压强的乘积。
它是由英国化学家约翰·道尔顿提出的气体定律之一,被广泛应用于热学领域。
该定律的基本原理是基于理想气体分子运动论的假设,假设气体分子之间无相互作用和体积,且分子速度服从麦克斯韦速度分布定律。
根据这个假设,道尔顿分压定律得出的结果可以近似地描述气体的行为。
在应用场景中,道尔顿分压定律常被用于混合气体的计算和分析。
例如,在化学反应过程中,混合气体的压强和分子的速度对于反应的进行起着重要作用。
通过使用道尔顿分压定律,可以计算出每种气体在混合气体中的分压,从而确定反应的方向和速率。
道尔顿分压定律在热学中也有广泛的应用。
在热力学研究中,研究气体的温度、压力和体积之间的关系非常重要。
通过运用道尔顿分压定律,可以分析和计算不同气体在给定条件下的温度、压力和体积的变化规律,从而推导出热力学方程,并进一步研究热力学系统的特性和行为。
然而,道尔顿分压定律也有其局限性。
它在假设气体分子之间无相互作用和体积的基础上,仅适用于理想气体的近似描述。
在高压或低温的条件下,气体分子之间的相互作用和体积不能忽略,道尔顿分压定律的适用性会受到限制。
总之,道尔顿分压定律是热学领域中一个重要的工具和理论基础。
它为我们理解和研究气体的特性和行为提供了一种简便的方法。
然而,在应用和推广该定律时,需要考虑其假设条件和局限性,以获得准确和可靠的结果。
1.2文章结构文章结构的部分内容可以如下编写:2. 正文2.1 道尔顿分压定律的基本原理2.2 道尔顿分压定律的应用场景2.3 道尔顿分压定律在热学中的应用2.4 道尔顿分压定律的局限性在本文的正文部分,我们将首先介绍道尔顿分压定律的基本原理,包括该定律的主要概念和数学表达方式。
接着,我们将探讨道尔顿分压定律在实际应用中的场景,例如化学反应、气体混合和气体溶解等领域,以展示其广泛的适用性和实用性。
(完整版)2分压定律和分体积定律
第二节 理想气体混合物的两个定律复习回忆:1、理想气体状态方程的数学表达式;2、理想气体微观模型的特征。
讲授新课:一、分压定律1、基本概念(1)道尔顿分压定律:低压下气体混合物的总压等于组成该气体混合物的各组分的分压力之和,这个定律称为道尔顿分压定律。
(2)分压力:所谓分压力是指气体混合物中任一组分B 单独存在于气体混合物所处的温度、体积条件下所产生的压力p B 。
2、道尔顿分压定律的数学表达式(,)(,)(,)A B p T V p T V p T V =++L或 B B p p=∑ (1-4)对于理想气体混合物,在T 、V 一定条件下,压力只与气体物质的量有关,根据理想气体状态方程,有()/A B C C A B A B C pV n n n n RTp V p V p V RT RT RTp p p V RT ==+++=+++=+++L L L 故有 ()A B C p p p p =+++L 或 B B p p=∑适用范围:理想气体混合物或接近于理想气体性质的气体混合物。
3、气体物质的量分数与分压力的关系气体混合物中组分B 的分压力与总压力之比可用理想气体状态方程得出//B B B B p n RT V n y p nRT V n=== 即 B B p y p = (1-5) 式中 yB ——组分B 的物质的量分数式(1-5)表明,混合气体中任一组分的分压等于该组分的物质的量分数与总压的乘积。
例题1-3 某烃类混合气体的压力为100kPa ,其中水蒸气的分压为20 kPa ,求每100mol 该混合气体中所含水蒸气的质量。
解:p=100kPa ,p(H 2O)=20kPa ,n=100mol ,M (H 2O )=18×10-3kg/mol由式(1-5)得22()20()0.2100p H O y H O p === 又 22()()n H O y H O n= 所以 22()()0.210020n H O y H O n mol ==⨯= 100mol 混合气体中水蒸气的质量m(H 2O)为3222()()()2018100.36m H O n H O M H O kg -==⨯⨯=课堂练习题1、某气柜内贮有气体烃类混合物,其压力p 为104364Pa ,气体中含水蒸气的分压力p(H 2O)为3399.72Pa 。
(完整版)2分压定律和分体积定律
2008---2009学年第二学期第1周第1页(共5页)第二节理想气体混合物的两个定律复习回忆:1、理想气体状态方程的数学表达式;2 、理想气体微观模型的特征。
讲授新课:一、分压定律1、基本概念(1)道尔顿分压定律:低压下气体混合物的总压等于组成该气体混合物的各组分的分压力之和,这个定律称为道尔顿分压定律。
(2)分压力:所谓分压力是指气体混合物中任一组分B单独存在于气体混合物所处的温度、体积条件下所产生的压力P B。
2、道尔顿分压定律的数学表达式P(T,V) P A仃,V) P B仃,V) L或p P B(1-4)B对于理想气体混合物,在T、V 一定条件下,压力只与气体物质的量有关,根据理想气体状态方程,有PV ,n 门人n B n c LRTP A V P B V P c V LRT RT RT(P A P B P c L)V / RT故有P (P A P B P c L )或P P BB适用范围:理想气体混合物或接近于理想气体性质的气体混合物。
3、气体物质的量分数与分压力的关系气体混合物中组分B的分压力与总压力之比可用理想气体状态方程得出P B n B RT /V n By BP nRT/V n即P B y B P (1-5)式中yB ――组分B的物质的量分数式(1-5 )表明,混合气体中任一组分的分压等于该组分的物质的量分数与总压的乘积。
例题1-3某烃类混合气体的压力为100kPa,其中水蒸气的分压为20 kPa,求每100mol2008---2009学年第二学期第1周第2页(共5页)该混合气体中所含水蒸气的质量。
解:p=100kPa , p(H2O)=20kPa , n=100mol , M (H2O)=18 x10-3kg/molB2008---2009学年 第二学期 第1周第3页(共5页)y(H 2。
)営而。
2n(H 2。
) y(H 2O)n 0.2 100 20mol100mol 混合气体中水蒸气的质量 m (H 2。
气体分压计算方法与实例
气体分压计算方法与实例气体分压是气体在混合物中所占的压力比例。
它在化学、物理等领域中具有重要的应用价值。
本文将介绍气体分压的计算方法,并通过一些实例来加深理解。
一、理论基础气体分压的计算依赖于理想气体定律和道尔顿分压定律。
1. 理想气体定律理想气体定律描述了气体的状态,其数学表达式为PV = nRT。
其中,P代表气体的压力,V代表气体的体积,n代表气体的物质量,R 为气体常数,T代表气体的绝对温度。
2. 道尔顿分压定律道尔顿分压定律指出,在气体混合物中,每种气体所施加的压力与该气体的分数成正比。
即P_total = P_1 + P_2 + ... + P_n。
其中,P_total 为混合物的总压力,P_1、P_2、...、P_n分别为混合物中每种气体的分压。
二、分压计算方法基于理想气体定律和道尔顿分压定律,可以得到以下两种常用的分压计算方法。
1. 摩尔分数法摩尔分数法通过计算每种气体的摩尔分数,进而计算出每种气体的分压。
摩尔分数(Y)定义为某种组分气体的摩尔数与混合物总摩尔数之比。
假设混合物含有n种气体,摩尔分数计算公式为Y_i = n_i /n_total。
其中,Y_i为第i种气体的摩尔分数,n_i为第i种气体的摩尔数,n_total为混合物的总摩尔数。
利用道尔顿分压定律,可以计算出每种气体的分压。
2. 分压比计算法分压比计算法通过计算每种气体的分压比例,进而计算出每种气体的分压。
分压比(X)定义为某种组分气体的分压与混合物总压力之比。
假设混合物含有n种气体,分压比计算公式为X_i = P_i / P_total。
其中,X_i为第i种气体的分压比,P_i为第i种气体的分压,P_total为混合物的总压力。
三、实例分析以下是两个实例分析,通过应用上述计算方法来求解气体分压。
实例一:混合物中的氧气和氮气假设一个混合物中含有30 mol的氧气和70 mol的氮气,总压力为3 atm。
根据摩尔分数法,可以计算出氧气和氮气的摩尔分数:Y_氧气 = 30 / (30 + 70) = 0.3Y_氮气 = 70 / (30 + 70) = 0.7进而,根据道尔顿分压定律,可以计算出氧气和氮气的分压:P_氧气 = Y_氧气 * P_total = 0.3 * 3 atm = 0.9 atmP_氮气 = Y_氮气 * P_total = 0.7 * 3 atm = 2.1 atm实例二:水蒸气与空气的混合物假设一个容器中的混合物由水蒸气和空气组成,温度为25°C,总压力为1 atm。
气体分压计算方法
气体分压计算方法在物理学和化学领域中,气体分压是一项重要的测量参数。
分压是指气体在混合气体中所占据的压力比例。
正确计算气体分压对于了解气体行为、反应条件以及实验设计至关重要。
本文将介绍几种常用的气体分压计算方法。
1. 道尔顿定律(Dalton's Law)道尔顿定律是描述多组分混合气体中各组分分压之间关系的定律。
根据道尔顿定律,总压力等于各组分分压的总和。
设混合气体中有n个组分,分别为A1、A2、...、An,其分压分别为p1、p2、...、pn,则总压力P可以表示为:P = p1 + p2 + ... + pn。
道尔顿定律适用于气体分子之间没有相互作用的情况。
2. 亨利定律(Henry's Law)亨利定律描述了气体在溶液中溶解度与气体分压之间的关系。
根据亨利定律,气体在液体中的溶解度与其分压成正比。
设溶液中溶解的气体为A,其溶解度为x,气体分压为p,则亨利定律可以表示为:x = k · p,其中k为亨利定律常数。
亨利定律适用于气体在液体中的溶解情况,如溶解氧在水中的情况。
3. 玻意耳定律(Boyle's Law)玻意耳定律描述了气体的压力与体积之间的关系。
根据玻意耳定律,气体的分压与其体积成反比。
设气体初始压力为p1,初始体积为V1,最终压力为p2,最终体积为V2,则玻意耳定律可以表示为:p1 · V1 =p2 · V2。
玻意耳定律适用于气体在恒温条件下的体积变化情况。
4. 阿伏伽德罗定律(Avogadro's Law)阿伏伽德罗定律描述了气体的体积与摩尔数之间的关系。
根据阿伏伽德罗定律,等温、等压下,气体的体积与其摩尔数成正比。
设气体初始体积为V1,初始摩尔数为n1,最终体积为V2,最终摩尔数为n2,则阿伏伽德罗定律可以表示为:V1/n1 = V2/n2。
阿伏伽德罗定律适用于气体在等温、等压条件下的体积变化情况。
综上所述,气体分压的计算方法包括道尔顿定律、亨利定律、玻意耳定律和阿伏伽德罗定律。
气体混合物分压计算
气体混合物分压计算气体混合物是由两种或更多种气体组成的混合物。
在混合气体中,每种气体都会对总压起到一定的影响,这就是混合气体的分压。
分压是指每种气体在混合气体中所占的压强。
分压计算的基本原理是道尔顿分压定律。
道尔顿分压定律是指在一定温度下的混合气体中,每种气体的分压等于它在混合气体中所占的摩尔分数与总压的乘积。
摩尔分数是指每种气体在混合气体中的摩尔数与总摩尔数之比。
利用道尔顿分压定律可以计算出混合气体中每种气体的分压。
以下是分压计算的步骤:1. 确定混合气体中每种气体的摩尔分数和总摩尔数。
2. 确定混合气体中的总压。
3. 根据道尔顿分压定律,计算每种气体的分压。
下面我们以一个具体的例子来说明分压计算的过程。
假设我们有一个由氧气(O2)和氮气(N2)组成的混合气体,摩尔分数分别为0.4和0.6。
总压为3 atm。
现在需要计算氧气和氮气在混合气体中的分压。
步骤1:已知氧气的摩尔分数为0.4,氮气的摩尔分数为0.6。
假设总摩尔数为x。
氧气的摩尔数 = 0.4x氮气的摩尔数 = 0.6x步骤2:已知总压为3 atm。
步骤3:根据道尔顿分压定律,可以计算出每种气体的分压。
氧气的分压 = 氧气的摩尔分数 ×总压 = 0.4x × 3 atm氮气的分压 = 氮气的摩尔分数 ×总压 = 0.6x × 3 atm得到氧气的分压为1.2x atm,氮气的分压为1.8x atm。
通过以上计算,我们可以得知在该混合气体中氧气的分压是1.2x atm,氮气的分压是1.8x atm。
需要注意的是,在实际计算中,x的值可以通过其他方法来确定,如通过摩尔质量来计算。
此外,还应根据题目要求考虑到各种气体的单位换算。
总之,分压计算是通过道尔顿分压定律来计算混合气体中各种气体的分压。
只要得到混合气体中每种气体的摩尔分数和总压,就可以利用道尔顿分压定律进行计算。
这种分压计算方法在化学实验和工业生产中都具有重要的应用价值。
德罗根定律
德罗根定律你可能是想问“道尔顿分压定律”吧。
一、道尔顿分压定律的内容1. 定义- 对于理想气体混合物,混合气体的总压强等于各组分气体分压强之和。
表达式为p = p_1 + p_2+·s+p_n,其中p是混合气体的总压强,p_1、p_2·s p_n分别是各组分气体的分压强。
2. 分压强的概念- 分压强是指在相同温度下,各组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压强。
- 例如,有一个容器中装有氮气和氧气组成的混合气体,假设氮气单独充满这个容器时产生的压强为p_{N_2},氧气单独充满这个容器时产生的压强为p_{O_2},那么混合气体的总压强p = p_{N_2}+p_{O_2}。
二、道尔顿分压定律的推导(从理想气体状态方程出发,高中阶段不作要求,但有助于深入理解)1. 理想气体状态方程- 对于单一理想气体,有pV = nRT,其中p是压强,V是体积,n是物质的量,R是摩尔气体常数,T是温度。
2. 对于混合气体- 设混合气体由n_1、n_2·s n_k的k种气体组成,总物质的量n=n_1 +n_2+·s+n_k。
- 混合气体的状态方程为pV=nRT=(n_1 + n_2+·s+n_k)RT。
- 对于组分i,p_iV = n_iRT,则p_i=(n_iRT)/(V)。
- 总压强p=(nRT)/(V)=((n_1 + n_2+·s+n_k)RT)/(V)=p_1 + p_2+·s+p_k。
三、道尔顿分压定律的应用1. 在气体混合物组成分析中的应用- 已知混合气体的总压强和各组分气体的分压强,可以计算各组分气体的物质的量分数或体积分数。
- 因为p_i=(n_iRT)/(V),p=(nRT)/(V),所以(p_i)/(p)=(n_i)/(n),n_i是组分i 的物质的量,n是混合气体总物质的量。
- 在同温同压下,根据阿伏伽德罗定律,气体的体积比等于物质的量比,所以(p_i)/(p)也等于组分i的体积分数。
道尔顿分压定律
道尔顿分压定律
道尔顿分压定律是一个关于气体的定律,在化学和物理学中有广泛的应用。
该定律源
于18世纪末期英国化学家约翰·道尔顿对气体分压的研究。
简介
在一个混合气体中,每种气体分别对总压的贡献被称为分压,这种分压与一个理想气
体的分压是相同的,被称为道尔顿分压。
该定律描述了混合气体中各种气体的分压的关
系。
内容
p=iP
其中,p表示每种气体的分压,i表示该气体所占气体总量的比例,P表示总压。
该定律的含义是,一个混合气体总压等于各个气体分别对总压的贡献之和。
推导
假设有一个容器,其中有两种气体A和B。
总压为P,其中气体A占据的比例为i,气体B占据的比例为1-i。
根据气体状态方程可以得到:
V=iV_A+(1-i)V_B
其中,V_A和V_B分别是气体A和气体B的体积。
p_A=iP=pV_A/V
同样地,气体B的分压为:
因此,根据分压的定义,总压等于两种气体分别的分压之和:
化简可得:
P=P
应用
道尔顿分压定律的应用非常广泛。
例如,在制备氧气时,可以使用分离技术将氮气和
氧气分离,并利用道尔顿分压定律计算出所需的氧气的分压。
另一个应用是在深水潜水中,
可以使用混合气体替代普通空气,使用道尔顿分压定律来计算各种气体在不同深度下的分压,以防止气体过多压缩导致人体出现问题。
结论
道尔顿分压定律是一个重要的气体定律,可以用于解释和预测混合气体中各种气体的分压。
该定律的应用非常广泛,特别是在气体分离、潜水和其他技术中。
无机化学(上)4 道尔顿理想气体分压定律1.1.3.2 道尔顿理想气体分压定律
道尔顿理想气体分压定律一、分压与总压的关系将N 2 和O 2 按上图所示混合,测得混合气体的P 总 为 4×105Pa , P 总=P N2+P O2?约翰·道尔顿(英语:John Dalton ,1766年9月6日-1844年7月27日),英国化学家、物理学家。
近代原子理论的提出者。
他所提供的关键的学说,使化学领域自那时以来有了巨大的进展。
附带一提的是道尔顿患有色盲症。
这种病的症状引起了他的好奇心。
他开始研究这个课题,最终发表了一篇关于色盲的论文──曾经问世的第一篇有关色盲的论文。
后人为了纪念他,又把色盲症叫做道尔顿症。
道尔顿作为一个身患色盲的人,能够做出如此伟大的成就,更让后人感受到了一位科学巨人的伟大光辉。
将N 2 和O 2 按上图所示混合,测得混合气体的P 总 为 3×105Pa ,P 总=P N2+P O21、道尔顿分压定律基本概念道尔顿(Dolton)进行了大量实验, 提出了混合气体的分压定律(道尔顿分压定律):混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。
即P 总=P A +P B +P C +。
=∑BB P.理想气体混合时,由于分子间无相互作用,故在容器中碰撞器壁产生压力时,与独立存在时是相同的,亦即在混合气体中,组分气体是各自独立的。
这是分压定律的实质。
2、道尔顿分压定律推导过程:对于理想气体混合物,在T 、V 一定条件下,压力只与气体物质的量有关,根据理想气体状态方程,有()/A B C C A B A B C pVn n n n RTp Vp V p V RT RT RTp p p V RT ==+++=+++=+++ 故有 ()A B C p p p p =+++ 或 BBp p=∑3、适用范围:理想气体混合物或接近于理想气体性质的气体混合物。
二、 分压与组成之间的关系P 总V 总 = nRT (1) P B V 总 = n B RT (2)(2)/(1) 得:总总总P x P nn P n n P P B B B B B ==→=组分气体的分压等于总压与该组分气体的摩尔分数之积。
道尔顿分压真实气体
道尔顿分压真实气体引言在研究气体和混合物等物质的性质和行为时,道尔顿分压定律是一个非常重要的理论基础。
道尔顿分压定律是由英国化学家约翰·道尔顿在1801年提出的,它描述了混合气体中各个成分分别对总压力的贡献。
本文将从分压定律的定义、实验验证、推导以及应用等方面进行全面探讨。
分压定律的定义道尔顿分压定律又称为道尔顿定律,它是描述混合气体中各个成分分别对总压力的贡献的定律。
根据道尔顿分压定律,一个混合气体中每个成分对于整个气体体系的总压力的贡献等于它在该混合气体中所占的分压比例。
换句话说,每个气体成分的分压与其在混合气体中的摩尔分数成正比。
实验验证为了验证道尔顿分压定律,我们可以进行实验。
以下是一种简单的验证方法:实验步骤1.准备一个封闭的容器,并在容器中放入两种不同气体:氧气和氮气。
2.在容器中分别安装两个独立测量压力的装置。
3.分别记录每个气体的压力。
4.计算每个气体的分压比例,即该气体分压与总分压的比值。
实验结果通过实验,我们可以得到每个气体成分的分压比例。
结果可以显示道尔顿分压定律在实验中的成立情况。
推导道尔顿分压定律的推导可以通过运用理想气体状态方程来实现。
以下是推导的基本步骤:步骤一:假设假设我们有一个混合气体,其中包含N种气体成分,分别为A、B、C…。
容器的体积为V。
步骤二:假设气体成分我们假设每个气体成分的摩尔分数分别为XA、XB、XC…,总摩尔数为n。
步骤三:运用理想气体状态方程根据理想气体状态方程 PV = nRT,我们可以得到每个气体成分的分压公式:P A = XA * PT PB = XB * PT PC = XC * PT …其中,PA、PB、PC分别为各个气体成分的分压,PT为总压力,X为摩尔分数。
步骤四:验证推导结果我们可以通过实验数据验证以上推导结果的准确性。
将实验得到的分压值代入公式中,观察是否满足分压定律的要求。
应用道尔顿分压定律在化学和环境领域有着广泛的应用。
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道尔顿分压定律
科技名词定义
中文名称:道尔顿分压定律
英文名称:Dalton law of additive pressure
定义:理想气体混合物的总压力为各组元气体分压力之和。
所属学科:电力(一级学科);通论(二级学科)
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
描述的是理想气体的特性。
这一经验定律是在1801年由约翰·道尔顿所观察得到的。
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。
目录
编辑本段简介
道尔顿分压定律(也称道尔顿定律)描述的是理想气体的特性。
这一经验定律是在1801年由约翰·道尔顿所观察得到的。
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[1]。
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[2](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在相同温度下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)。
需要注意的是,实际气体并不严格遵从道尔顿分压定律,在高压情况下尤其如此。
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。
这两点在道尔顿定律中并没有体现。
编辑本段人物
英国科学家约翰·道尔顿在19世纪初把原子假说引入了科学主流。
他所提供的关键的学说,使化学领域自那时以来有了巨大的进展。
编辑本段相关学说
确切地说,并不是道尔顿首先提出所有的物质都是由极其微小的、不可毁坏的粒子──人称原子组成的。
这个概念是由古希腊哲学家德漠克利特提出来的,甚至在他以前可能就有人提出过。
另一位希腊哲学家伊壁鸠鲁(公元前342—270年?)采用了这一假说。
罗马作家留克利希阿斯(公元前99?-55年)在他的著名诗歌《论事物的本质》中对这一假说做了生动形象的介绍。
德谟克利特的学说未被亚里士多德接受,在中世纪受到了忽视,对现代科学没有什么影响。
但是17世纪有几个包括艾萨克·牛顿在内的主要科学家支持过类似的学说。
不过早期的原子学说都没有定量表达,也没有用于科学研究,最根本的是谁也没有看到哲学的假想和化学的严酷事实之间存在的联系。
这就是道尔顿的贡献所在。
他提出了一个明了的定量学说,可以用来解释化学实验,并经受住了实验室的精确检验。
虽然道尔顿的术语与我们现在使用的稍有不同,但是却清楚地表述了原子、分子、元素等概念。
他明确指出;虽然世界上原子的总数目相当之大,但是不同原子种类的数目却是非常之小(他的原著中列出20种元素即20种原子,今天所知道的元素有一百多种)。
虽然不同种类的原子有不同的重量,但是道尔顿认为任何两个同类原子的所有性质包括重量都相同。
道尔顿在他的书中列出了一张各种不同类原子的相对重量表──有关这方面的第一张表,是定量原子学说的一个重要特征。
道尔顿还明确地指出,任何相同化合物的两个分子都是由相同原子组成的(例如,每个氧化亚氮都是由两个氮原子和一个氧原子组成的)。
由
此可推出一种已知的化合物──不管是由什么方法配制或在哪里发现的
──总含有相同的元素,而且这些元素之间的重量比完全一样。
这就是约瑟夫·路易斯·普劳特几年前在实验中发现的“定比定律”。
道尔顿的学说非常具有说服力,不到二十年的时间就为大多数科学家所采纳。
而且化学家按照书中所提出的方案行事:准确地确定出相对原子重量和每种分子的原子数;定量分析化合物。
当然这个方案已取得彻底的成功。
原子假说的重要性是不易被夸大的。
它是我们认识化学的主要学说,而且在很大程度上是现代物理学的一个不可缺少的序幕。
只是因为在道尔顿以前就有人经常讨论原子论,所以他在此册中的名次并不很高。
编辑本段人物历史
道尔顿于1766年出生在英格兰北方鹰田庄。
他只是在11岁以前受过正规教育,几乎完全是靠自学掌握了科学知识。
他才智早熟,12岁就当上了教师。
15岁迁往肯德尔城,26岁又迁到曼彻斯特,在那儿一直居住到1844年去世。
他终生未娶。
道尔顿在1787年26岁时对气象学发生了兴趣,六年后发表了一本有关气象学的书。
对空气和大气的研究又使他对一般气体的特征发生了兴趣。
通过一系列的实验,他发现了有关气体特性的两个重要定律。
第一个定律是道尔顿在1801年提出来的,该定律认为一种气体所占的体积与其温度成正比(一般称为查尔斯定律,是根据法国科学家查尔斯的名字命名的。
他比道尔顿早几年发现了这个定律,但未能把其成果发表出来)。
第二个定律是1801年提出来的,叫做道尔顿气体分压定律。
1804年道尔顿就已系统地提出了他的原子学说,并且编制了一张原子量表。
但是他的主要著作《化学哲学的新体系》直到1808年才问世,那是他的成功之作。
他在晚年获得了许多荣誉。
附带一提的是道尔顿患有色盲症。
这种病的症状引起了他的好奇心。
他开始研究这个课题,最终发表了一篇关于色盲的论文──曾经问世的第一篇有关色盲的论文。