Парциальное давление

Парциа́льное давление (лат. partialis — частичный, от лат. pars — часть) — давление отдельно взятого компонента газовой смеси. Общее давление газовой смеси является суммой парциальных давлений её компонентов.

В химии парциальное давление газа в смеси газов определяется как указано выше. Парциальное давление газа, растворённого в жидкости, является парциальным давлением того газа, который образовался бы в фазе газообразования в состоянии равновесия с жидкостью при той же температуре. Парциальное давление газа измеряется как термодинамическая активность молекул газа. Газы всегда будут вытекать из области с высоким парциальным давлением в область с более низким давлением; и чем больше разница, тем быстрее будет поток. Газы растворяются, диффундируют и реагируют соответственно их парциальному давлению и не обязательно зависимы от концентрации в газовой смеси.

Законы Дальтона парциального давления

Основная статья: Законы Дальтона

Парциальное давление идеального газа в смеси равно давлению, которое будет оказываться, если он занимает тот же объём, что и вся смесь газов, при той же температуре. Причина этого в том, что между молекулами идеального газа не действуют силы притяжения или отталкивания, их соударения между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями. Реально существующие газы очень близко подходят к этому идеалу. Следствием этого является то, что общее давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений каждого газа в смеси, как это формулирует закон Дальтона. Например, дана смесь идеального газа из азота (N₂), водорода (H₂) и аммиака (NH₃):

$P=P_{{\mathrm {N} }_{2}}+P_{{\mathrm {H} }_{2}}+P_{{\mathrm {NH} }_{3}}$, где:

$P\,$ = общему давлению в газовой смеси

$P_{{\mathrm {N} }_{2}}$ = парциальному давлению азота (N₂)

$P_{{\mathrm {H} }_{2}}$ = парциальному давлению водорода (H₂)

$P_{{\mathrm {NH} }_{3}}$ = парциальному давлению аммиака (NH₃)

Смеси идеальных газов

Мольная доля отдельных компонентов газа в идеальной газовой смеси может быть выражена в пределах парциальных давлений компонентов или молей компонентов:

$x_{\mathrm {i} }={\frac {P_{\mathrm {i} }}{P}}={\frac {n_{\mathrm {i} }}{n}}$

и парциальное давление отдельных компонентов газов в идеальном газе может быть получено используя следующее выражение:

$P_{\mathrm {i} }=x_{\mathrm {i} }\cdot P$, где:

$x_{\mathrm {i} }$ = мольной доле любого отдельного компонента газа в газовой смеси

$P_{\mathrm {i} }$ = парциальному давлению любого отдельного компонента газа в газовой смеси

$n_{\mathrm {i} }$ = молям любого отдельного компонента газа в газовой смеси

$n$ = общему числу молей газовой смеси

$P$ = общему давлению в газовой смеси

Мольная доля компонентов газа в газовой смеси равна объёмной доле этого компонента в газовой смеси.

См. также

• Пар
• Газ, Идеальный газ и Уравнение состояния идеального газа
• Мольная доля и Моль
• Законы Дальтона
• Закон Генри