
Во внутреннем сосуде Р из палладия находится смесь азота и водорода под общим давлением в 1 атм. Сосуд Р соединён с дифференциальным манометром и помещён в сосуд большего размера. При высоких температурах водород легко диффундирует через палладиевую оболочку, и стенки сосуда Р становятся полупроницаемыми — они проницаемы для водорода, но непроницаемы для азота. Если пропустить нагретый водород с давлением 1 стандартную атмосферу (атм) через больший сосуд, то давление смеси газов в сосуде Р превысит 1 стандартную атмосферу (атм) на величину парциального давления азота при данной температуре.
Парциа́льное давление (лат. partialis «частичный» от pars «часть») — давление, оказываемое компонентом газовой смеси, при условии удаления других компонентов из занимаемого объёма и сохранении этого объёма и текущей температуры[1][2][3]. Общее давление газовой смеси является суммой парциальных давлений её компонентов.
В химии парциальное давление газа в смеси газов определяется так, 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 перетекать 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 в соответствии с их парциальным давлением и необязательно зависят от концентрации в газовой смеси.
Законы Дальтона парциального давления

Для идеального газа парциальное давление в смеси равно давлению, которое этот газ оказывал бы, если бы один занимал весь объём смеси при той же температуре. Причина этого в том, что между молекулами идеального газа по определению 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. То, насколько условия в реальной смеси близки к этой модели, зависит от природы газов, давления и температуры. Общее давление смеси равно сумме парциальных давлений каждого газа смеси, как это формулирует закон Дальтона[4]. Например, дана смесь идеальных газов из азота (N2), водорода (H2) и аммиака (NH3).
Допустим, при данных условиях эти газы ведут себя как идеальные, тогда
- , где:
= общее давление в газовой смеси
= парциальное давление азота (N2)
= парциальное давление водорода (H2)
= парциальное давление 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:
и парциальное давление отдельных компонентов газов в идеальном газе может быть получено при использовании следующего выражения:
- , где:
= мольной доле любого отдельного компонента газа в газовой смеси
= парциальному давлению любого отдельного компонента газа в газовой смеси
= молям любого отдельного компонента газа в газовой смеси
= общему числу молей газовой смеси
= общему давлению в газовой смеси
Мольная доля отдельного компонента в газовой смеси равна объёмной доле этого компонента в газовой смеси[5].
См. также
- Пар
- Газ, Идеальный газ и Уравнение состояния идеального газа
- Мольная доля и Моль
- Законы Дальтона
- Объёмный процент
- Закон Генри
Примечания
- ↑Парциальное давление. Статья в физической энциклопедии. Дата обращения: 6 июля 2012. Архивировано 5 июля 2012 года.
- ↑Charles Henrickson. Chemistry. — Cliffs Notes, 2005. — ISBN 0-764-57419-1.
- ↑Парциальное давление. Большая советская энциклопедия. www.booksite.ru. Дата обращения: 11 января 2021. Архивировано 13 января 2021 года.
- ↑Dalton's Law of Partial Pressures. Дата обращения: 29 января 2010. Архивировано из оригинала 22 декабря 2008 года.
- ↑Pittsburgh University chemical engineering class notes. Дата обращения: 29 января 2010. Архивировано из оригинала 23 апреля 2009 года.