आदर्श गैस उदाहरण समस्या: आंशिक दबाव

किसी भी मिश्रण में गैसों का, प्रत्येक घटक गैस निकास एक आंशिक दबाव जो कुल में योगदान देता है दबाव. साधारण पर तापमान और दबाव, आप प्रत्येक गैस के आंशिक दबाव की गणना करने के लिए आदर्श गैस कानून लागू कर सकते हैं।

आइए आंशिक दबाव की अवधारणा की समीक्षा करके शुरू करें। गैसों के मिश्रण में, प्रत्येक गैस का आंशिक दबाव वह दबाव होता है जो गैस को बाहर निकालता है यदि वह अंतरिक्ष का एकमात्र आयतन होता है। यदि आप मिश्रण में प्रत्येक गैस के आंशिक दबाव को जोड़ते हैं, तो मान गैस का कुल दबाव होगा। आंशिक दबाव खोजने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला कानून मानता है कि प्रणाली का तापमान स्थिर है और गैस एक आदर्श गैस के रूप में व्यवहार करती है, निम्नलिखित आदर्श गैस कानून:

पीवी = एनआरटी

जहां P दबाव है, V मात्रा है, n संख्या है मोल्स की, आर है गैस स्थिर, और टी तापमान है।

कुल दबाव तब घटक गैसों के सभी आंशिक दबावों का योग है। के लिये n गैस के घटक:

पी_कुल = पी₁ + पी₂ + पी₃ +... पी_n

जब इस तरह से लिखा जाता है, तो आदर्श गैस कानून की इस भिन्नता को कहा जाता है डाल्टन का आंशिक दबाव का नियम. शर्तों के आधार पर, गैस के मोल्स और आंशिक दबाव के कुल दबाव से संबंधित कानून को फिर से लिखा जा सकता है:

पी_एक्स = पी_कुल (एन / एन_कुल)

आंशिक दबाव प्रश्न

एक गुब्बारे में ऑक्सीजन के 0.1 मोल और नाइट्रोजन के 0.4 मोल होते हैं। अगर गुब्बारा है मानक तापमान और दबाव पर, नाइट्रोजन का आंशिक दबाव क्या है?

समाधान

आंशिक दबाव द्वारा पाया जाता है डाल्टन का नियम:

पी_एक्स = पी_कुल (एन_एक्स / एन_कुल )

कहाँ पे
पी_एक्स = गैस एक्स का आंशिक दबाव
पी_कुल = सभी गैसों का कुल दबाव
n_एक्स = गैस एक्स के मोल्स की संख्या
n_कुल = सभी गैसों के मोल्स की संख्या

चरण 1

पी का पता लगाएं_कुल

हालाँकि समस्या दबाव को स्पष्ट रूप से नहीं बताती है, लेकिन यह बताती है कि गुब्बारा आपके पास है मानक तापमान और दबाव. मानक दबाव 1 एटीएम है।

चरण 2

N खोजने के लिए घटक गैसों के मोल्स की संख्या जोड़ें_कुल

n_कुल = एन_{ऑक्सीजन} + एन_{नाइट्रोजन}
n_कुल = 0.1 मोल + 0.4 मोल
n_कुल = 0.5 मोल

चरण 3

अब आपके पास समीकरण में मूल्यों को प्लग करने और पी के लिए हल करने के लिए आवश्यक सभी जानकारी है_{नाइट्रोजन}

पी_{नाइट्रोजन} = पी_कुल (एन_{नाइट्रोजन} / एन_कुल )
पी_{नाइट्रोजन} = 1 एटीएम (0.4 mol / 0.5 mol)
पी_{नाइट्रोजन} = 0.8 एटीएम

उत्तर

नाइट्रोजन का आंशिक दबाव 0.8 एटीएम है।

• अपनी इकाइयों की सही रिपोर्ट करना सुनिश्चित करें! आमतौर पर, आदर्श गैस कानून के किसी भी रूप का उपयोग करते समय, आप मोल्स में द्रव्यमान, केल्विन में तापमान, लीटर में मात्रा और वायुमंडल में दबाव के साथ काम करेंगे। यदि आपके पास सेल्सियस या फ़ारेनहाइट में तापमान है, तो आगे बढ़ने से पहले उन्हें केल्विन में परिवर्तित करें।
• याद रखें कि वास्तविक गैसें आदर्श गैसें नहीं होती हैं, इसलिए यद्यपि गणना में सामान्य परिस्थितियों में बहुत कम त्रुटि होगी, यह वास्तव में सही मूल्य नहीं होगा। अधिकांश स्थितियों के लिए, त्रुटि नगण्य है। गैस के दबाव और तापमान में वृद्धि के रूप में त्रुटि बढ़ जाती है क्योंकि कण एक-दूसरे के साथ अधिक बार बातचीत कर रहे हैं।