Nilalaman

• Mga hakbang
• Payo
• Babala
• Ang iyong kailangan

Sa kimika, ang "bahagyang presyon" ay ang presyon ng bawat gas sa paghahalo ng mga gas na kumikilos sa nakapaligid na kapaligiran, tulad ng isang sample na tangke ng gas sa isang laboratoryo, isang tangke ng gasolina ng diver, o ang kalapit na espasyo. kapaligiran Maaari mong kalkulahin ang presyon ng bawat gas sa pinaghalong kung alam mo ang dami nito, dami, at temperatura. Pagkatapos ay idagdag mo ang bahagyang mga presyon upang makuha ang kabuuang presyon ng pinaghalong gas, o hahanapin mo muna ang kabuuang presyon at pagkatapos ay hanapin ang bahagyang presyon.

Mga hakbang

Bahagi 1 ng 3: Pag-unawa sa mga katangian ng gas

1. 

   Tratuhin ang bawat gas bilang isang "ideal" na gas. Sa kimika, ang perpektong gas ay isa na nakikipag-ugnay sa iba pang mga gas na hindi naaakit sa kanilang mga molekula. Ang mga Molekyul na gas ay maaaring mabangga sa bawat isa at bounce off tulad ng isang bilyar na bola nang walang pagpapapangit.
   • Ang presyon ng isang perpektong gas ay tataas habang naka-compress ito sa isang mas maliit na puwang at nababawasan habang kumakalat ito sa isang mas malaking puwang. Ang ugnayan na ito ay kilala bilang Batas ni Boyle (pinangalanan pagkatapos ng siyentista na si Robert Boyle). Ipinapakita ng pormula sa matematika na ang ugnayan na ito ay k = P x V, o higit pa k = PV, kung saan ang k ay isang pare-parehong ugnayan sa pagitan ng presyon at dami, ang P ay presyon at ang V ay isang katawan. lugar
   • Ang problema ay maaaring bigyan ng presyon sa isa sa maraming iba't ibang mga yunit. Kung saan ang pascal (Pa) ay tinukoy bilang lakas ng isang newton na kumikilos sa isang square meter. Ang isa pang yunit ay ang kapaligiran (atm), na kung saan ay tinukoy bilang ang presyon ng himpapawid ng lupa sa isang altitude na katumbas ng antas ng dagat. Ang presyon ng 1 atm ay 101,325 Pa.
   • Ang temperatura ng perpektong gas ay tataas habang dumarami ang volume at bumababa habang bumababa ang dami. Ang ugnayan na ito ay kilala bilang Batas ni Charles (ipinangalan sa siyentipikong si Jacques Charles). Ang pormula sa matematika para dito ay k = V / T, kung saan ang k ay pare-pareho ang ugnayan sa pagitan ng dami at temperatura, ang V ay dami, at ang T ay temperatura.
   • Ang temperatura ng gas sa equation na ito ay kinakalkula sa degree Kelvin, at degree Kelvin sa pamamagitan ng pagdaragdag ng degree Celsius ng 273.
   • Ang dalawang ugnayan na ito ay maaaring pagsamahin sa isang solong equation: k = PV / T, o maaari silang isulat bilang PV = kT.

2. 

   
   
   Tinutukoy ang mass unit na ginamit upang sukatin ang gas. Ang gas ay may parehong masa at dami. Ang mga volume ay karaniwang sinusukat sa litro (l), ngunit mayroong dalawang masa ng gas.
   • Ang maginoo na masa ay sinusukat sa gramo o, kung ang masa ay sapat na malaki, sa mga kilo.
   • Dahil ang karamihan sa mga gas ay madalas na napakagaan, sinusukat din ito sa isa pang anyo ng masa na tinatawag na isang molar mass o molar mass. Ang molar mass ay tinukoy bilang ang kabuuan ng atomic mass ng bawat atom sa komposisyon ng gas, na may mass ng bawat atom na inihambing sa mass ng carbon (halagang 12).
   • Dahil ang mga atomo at molekula ay napakaliit upang makalkula, ang dami ng gas ay tinukoy sa mga moles. Ang bilang ng mga moles sa isang dami ng gas ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng paghahati ng dami ng gas sa pamamagitan ng molar mass nito, at sinasabihan ng titik n.
   • Maaari naming palitan ang anumang pare-pareho k sa equation ng gas sa produkto ng n, ang bilang ng mga moles at isang bagong pare-pareho na R. Mayroon kaming equation nR = PV / T o PV = nRT.
   • Ang halaga ng R ay depende sa yunit na ginamit upang masukat ang presyon, dami at temperatura ng gas. Kung ang dami ay nasa litro, temperatura sa degree Kelvin, at presyon sa mga atmospera, ito ay 0.0821 L atm / K mol. Maaari mo ring isulat ang 0.0821 L atm K mol upang maiwasan ang paggamit ng slash ng dibisyon sa mga yunit ng sukat.

3. 

   
   
   Batas ng bahagyang presyon ni Dalton. Ang batas na ito ay iminungkahi ng chemist at physicist na si John Dalton, na nagpakita ng konsepto ng isang elementong kemikal na gawa sa mga atom sa kauna-unahang pagkakataon. Nakasaad sa Batas ni Dalton na ang kabuuang presyon ng pinaghalong gas ay ang kabuuang presyon ng bawat gas sa pinaghalong.
   • Ang batas ni Dalton ay maaaring isulat sa equation pagkatapos ng P_kabuuan = P₁ + P₂ + P₃ ... na may dami ng presyon P na katumbas ng bilang ng mga gas sa pinaghalong.
   • Ang equation ng Dalton Law ay maaaring mabuo kapag nakikipag-usap sa mga gas na ang bahagyang presyon ay hindi alam, ngunit kaninong dami at temperatura ang kilala. Ang bahagyang presyon ng isang gas ay ang presyong ipinataw ng parehong dami ng gas sa isang tangke na naglalaman lamang ng nag-iisa.
   • Para sa bawat bahagyang presyon, maaari naming muling isulat ang perpektong equation ng gas na PV = nRT sa isang form na mayroong P lamang sa kaliwang bahagi ng pantay na pag-sign. Sa gayon, kailangan nating hatiin ang dalawang panig sa pamamagitan ng V: PV / V = ​​nRT / V. Ang dalawang V sa kaliwang bahagi ay natanggal, naiwan ang P = nRT / V sa dulo.
   • Pagkatapos palitan ang formula na ito sa bawat titik P sa kanang bahagi ng bahagyang equation ng presyon: P_kabuuan = (nRT / V) ₁ + (nRT / V) ₂ + (nRT / V) ₃ …
   anunsyo

Bahagi 2 ng 3: Kalkulahin ang bahagyang presyon, pagkatapos ay ang kabuuang presyon

1. 

   
   
   
   
   Tukuyin ang bahagyang mga equation ng presyon para sa mga problemang ibinigay. Upang ilarawan ang pagkalkula na ito, ipagpalagay na mayroon kaming isang 2 litro na bote na naglalaman ng 3 mga gas: nitrogen (N₂), oxygen (O₂), at carbon dioxide (CO₂). Ang bawat gas ay may 10 g, at ang temperatura ng bawat gas sa silindro ay 37 degree Celsius. Kailangan nating hanapin ang bahagyang presyon ng bawat gas at ang kabuuang presyon ng pinaghalong gas na kumikilos sa silindro.
   • Ang bahagyang equation pressure ay nakasulat tulad ng sumusunod na P_kabuuan = P_Nitrogen + P_oxygen + P_{carbon dioxide}.
   • Dahil hinahanap namin ang presyon ng bawat gas, alam namin ang dami, ang temperatura, at mahahanap namin ang numero ng taling ng bawat gas batay sa kanilang masa, ang equation na ito ay muling isinulat sa: P_kabuuan = (nRT / V) _Nitrogen + (nRT / V) _oxygen + (nRT / V) _{carbon dioxide}

2. 

   
   
   I-convert ang temperatura sa degree na Kelvin. Ang temperatura ng mga gas ay 37 degree Celsius kaya nagdagdag kami ng 37 plus 273 upang makakuha ng 310 degree K.

3. 

   Hanapin ang bilang ng mga moles ng bawat gas sa bote. Ang bilang ng mga moles ng gas ay ang masa ng gas na hinati ng molar mass nito, kung saan ang molar mass ay ang kabuuang masa ng bawat atom na bumubuo sa sangkap.
   • Para sa unang gas, ang nitrogen ay may formula sa molekula (N₂), ang bawat atomo ay may isang masa 14. Dahil ang nitrogen Molekyul ay may dalawang mga atomo, kailangan naming multiply 14 sa 2 upang makakuha ng isang molekular bigat ng nitrogen 28. Pagkatapos hatiin ang masa sa gramo ng 10g. bigyan 28 upang makuha ang bilang ng mga moles, bilugan ang resulta sa humigit-kumulang na 0.4 moles ng nitrogen gas.
   • Para sa pangalawang gas, ang oxygen ay may formula sa molekula (O₂), ang bawat atomo ay may isang masa ng 16. Ang oxygen Molekyul ay mayroon ding dalawang mga atomo, kailangan nating paramihin ang 16 sa pamamagitan ng 2 upang makakuha ng isang oxygen Molekyul na masa ng 32. Ang paghahati ng 10g ng 32 ay nagbibigay ng isang tinatayang resulta. 0.3 taling ng oxygen sa bote.
   • Ang pangatlong gas ay ang pormula na carbon dioxide (CO₂), mayroong 3 atom: isang carbon atom na may mass 12, dalawang oxygen atoms sa bawat atom ng mass 16. Idinagdag namin ang mass ng tatlong atom: 12 + 16 + 16 = 44 ay mass Molekyul Ang paghahati ng 10g ng 44 ay nagbibigay ng humigit-kumulang na 0.2 moles ng carbon dioxide.

4. 

   
   
   I-plug ang mga halaga para sa mol, dami, at temperatura sa equation. Ngayon ganito ang hitsura ng equation: P_kabuuan = (0.4 * R * 310/2) _Nitrogen + (0,3 * R * 310/2) _oxygen + (0.2 * R * 310/2) _{carbon dioxide}.
   • Para sa pagiging simple tinatanggal namin ang yunit ng sukat para sa mga halaga. Ang mga yunit na ito ay mawawasak pagkatapos mong malutas ang equation, naiwan lamang ang yunit ng sukat ng resulta sa presyon.

5. 

   Palitan ang halaga ng pare-pareho na R. Isasagawa namin ang mga resulta ng bahagyang at kabuuang presyon sa mga atmospheres, kaya gagamit kami ng isang R halaga na 0.0821 L atm / K mol. Ang paglalagay ng halagang ito sa equation ay magbubunga ng P_kabuuan =(0,4 * 0,0821 * 310/2) _Nitrogen + (0,3 *0,0821 * 310/2) _oxygen + (0,2 * 0,0821 * 310/2) _{carbon dioxide}.

6. 

   Kalkulahin ang bahagyang presyon ng bawat gas. Ngayon na naka-plug kami sa aming mga halaga, ang susunod na gagawin ay lutasin ito.
   • Para sa bahagyang presyon ng nitrogen, i-multiply ang 0.4 mol ng pare-pareho na 0.0821 at ang temperatura na 310 degree K, pagkatapos ay hatiin ng 2 litro: 0.4 * 0.0821 * 310/2 = 5.09 atm (tinatayang).
   • Para sa bahagyang presyon ng oxygen, paramihin ang 0.3 mol ng pare-pareho na 0.0821 at ang temperatura na 310 degree K, pagkatapos ay hatiin ng 2 litro: 0.3 * 0.0821 * 310/2 = 3.82 atm (tinatayang).
   • Para sa bahagyang presyon ng carbon dioxide, paramihin ang 0.2 mol ng pare-pareho na 0.0821 at ang temperatura na 310 degree K, pagkatapos ay hatiin ng 2 litro: 0.2 * 0.0821 * 310/2 = 2.54 atm (tinatayang).
   • Ngayon idagdag ang mga presyur na ito upang hanapin ang kabuuang presyon: P_kabuuan = 5.09 + 3.82 + 2.54 = 11.45 atm (tinatayang).
   anunsyo

Bahagi 3 ng 3: Kalkulahin ang kabuuang presyon, pagkatapos ay bahagyang presyon

1. 

   Tukuyin ang bahagyang equation ng presyon tulad ng nasa itaas. Muli, ipagpalagay na mayroon kaming isang 2 litro na bote na naglalaman ng 3 gas: nitrogen (N₂), oxygen (O₂), at carbon dioxide (CO₂). Ang bawat gas ay may 10 g, at ang temperatura ng bawat gas sa silindro ay 37 degree Celsius.
   • Ang temperatura ng Kelvin ay nasa 310 degree pa rin, at tulad din sa itaas, mayroon kaming humigit-kumulang na 0.4 mol nitrogen, 0.3 taling ng oxygen at 0.2 taling ng carbon dioxide.
   • Katulad nito, makakalkula namin ang mga resulta sa ilalim ng kapaligiran kaya gagamit kami ng isang R halaga na 0.0821 L atm / K mol.
   • Sa puntong ito ang pananatili ng bahagyang equation ng presyon: P_kabuuan =(0,4 * 0,0821 * 310/2) _Nitrogen + (0,3 *0,0821 * 310/2) _oxygen + (0,2 * 0,0821 * 310/2) _{carbon dioxide}.

2. 

   Idagdag ang bilang ng mga moles ng bawat gas sa silindro upang makita ang kabuuang moles ng pinaghalong gas. Dahil ang dami at temperatura ng mga gas sa silindro ay pareho, at ang molekular na masa ng bawat gas ay pinarami din ng parehong pare-pareho, maaari naming gamitin ang namamahaging pag-aari ng matematika upang muling isulat ang equation. Ang proseso ay P_kabuuan = (0,4 + 0,3 + 0,2) * 0,0821 * 310/2.
   • Magdagdag ng 0.4 + 0.3 + 0.2 = 0.9 mol ng pinaghalong gas. Ang equation ay karagdagang binawasan sa P_kabuuan = 0,9 * 0,0821 * 310/2.

3. 

   Hanapin ang kabuuang presyon ng pinaghalong gas. Kumuha ng 0.9 * 0.0821 * 310/2 = 11.45 mol (tinatayang).

4. 

   Hanapin ang proporsyon ng bawat gas na bumubuo sa pinaghalong. Hinahati mo ang bilang ng mga moles bawat gas sa kabuuang moles ng pinaghalong gas.
   • Mayroon kaming 0.4 moles ng nitrogen kaya kumukuha kami ng 0.4 / 0.9 = 0.44 (44%) sa pinaghalong gas (tinatayang).
   • Mayroon kaming 0.3 taling ng oxygen kaya kumukuha kami ng 0.3 / 0.9 = 0.33 (33%) sa pinaghalong gas (tinatayang).
   • Mayroon kaming 0.2 taling ng carbon dioxide kaya't kumukuha kami ng 0.2 / 0.9 = 0.22 (22%) sa pinaghalong gas (tinatayang).
   • Bagaman ang tinatayang porsyento sa itaas ay nagdaragdag ng hanggang sa 0.99 lamang, sa totoo lang, ang mga decimal ay patuloy na paulit-ulit, na ang kabuuan ay isang serye ng 9 pagkatapos ng kuwit. Sa pamamagitan ng kahulugan ito ay katumbas ng 1 o 100 porsyento.

5. 

   I-multiply ang ratio ng masa bawat gas sa pamamagitan ng kabuuang presyon upang makita ang bahagyang presyon.
   • Kumuha ng 0.44 * 11.45 = 5.04 atm (tinatayang).
   • Kumuha ng 0.33 * 11.45 = 3.78 atm (tinatayang).
   • Kumuha ng 0.22 * 11.45 = 2.52 atm (tinatayang).
   anunsyo

Payo

• Mapapansin mo ang isang bahagyang pagkakaiba sa pagitan ng bahagyang pagkalkula ng presyon at ang bahagyang pagkalkula ng bahagyang presyon at ang bahagyang pagkalkula ng presyon. Tandaan na ang mga kinakalkula na halaga ay tinatayang mga numero lamang mula sa pag-ikot namin sa 1 o 2 na numero pagkatapos ng mga kuwit upang gawing mas simple ang mga ito.Kung gumagamit kami ng isang calculator upang magsagawa ng mga kalkulasyon nang walang pag-ikot, ang paglihis sa pagitan ng dalawang pamamaraang ito ay magiging mas maliit, hindi pantay.

Babala

• Para sa mga iba't iba, ang kaalaman sa gas bahagyang presyon ay lalong mahalaga dahil ito ay nauugnay sa kanilang buhay. Ang isang oxygen na bahagyang presyon na masyadong mababa ay maaaring maging sanhi ng pagkawala ng kamalayan o kamatayan, habang ang sobrang taas ng isang nitrogen o oxygen na bahagyang presyon ay maaaring maging sanhi ng pagkalason.

Ang iyong kailangan

• Laptop
• Aklat ng sanggunian para sa atomic mass / molar mass