กฎความดันย่อยของดอลตัน

ความดันย่อย  ความดันของแก๊สผสมที่ได้จากการผสมแก๊สหลายชนิดที่ไม่ทำปฏิกิริยากันที่ถูกบรรจุในภาชนะที่กำหนด สามารถหาได้จากผลบวกของความดันของแก๊สแต่ละชนิด เมื่อคิดว่ามีแก๊สเพียงชนิดเดียวที่บรรจุในภาชนะที่กำหนด เราเรียกความดันของแก๊สแต่ละชนิดนั้นว่า “ความดันย่อย” ซึ่งจะสามารถคำนวณได้จากกฎความดันย่อยของดอลตัน ดังนี้

ความดันรวมของแก๊สผสม

= ความดันย่อยของแก๊ส A + ความดันย่อยของแก๊ส B

สมมติให้จำนวนโมลของแก๊ส A = n_A  

และจำนวนโมลของแก๊ส B = n_B

แก๊ส A และ แก๊ส B ไม่ทำปฏิกิริยาต่อกัน และบรรจุอยู่ในภาชนะขนาด V ลิตร ที่อุณหภูมิ T เคลวิน

ดังนั้น 

เรียก X_A ว่า เศษส่วนจำนวนโมลของแก๊ส A

เพราะฉะนั้น ความดันย่อยของแก๊ส A, P_A= X_A P_T

ในทำนองเดียวกัน ความดันย่อยของแก๊ส B, P_B= X_B P_T

ตัวอย่าง

แก๊สผสมชนิดหนึ่งเกิดจากการผสมแก๊สนีออน (Ne) 4.46 โมล กับแก๊สอาร์กอน (Ar) 0.74 โมล และแก๊สซีนอน (Xe) 2.15 โมล ในภาชนะใบหนึ่ง หลังการผสมวัดความดันรวมได้ 2.00 บรรยากาศ จงคำนวณหาความดันย่อยของแก๊สแต่ละชนิดในภาชนะดังกล่าว

วิธีทำ

จากกฎความดันย่อยของดอลตัน ได้ว่า
P_T = P_Ne + P_Ar + P_Xe   และ  P_Ne= X_NeP_T 

จำนวนโมลรวมของแก๊สทั้งหมดที่บรรจุในภาชนะ
= 4.46 + 0.74 + 2.15 = 7.35 โมล

เศษส่วนจำนวนโมลของแก๊สนีออน;
X_Ne = 

ดังนั้น

ความดันย่อยของแก๊สนีออน
= X_NeP_T = 0.607x2.00 atm = 1.214 atm

ในทำนองเดียวกัน

ความดันย่อยของแก๊สอาร์กอน
= X_ArP_T = 0.101x2.00 atm = 0.202 atm
ความดันย่อยของแก๊สซีนอน
= X_XeP_T = 0.293x2.00 atm = 0.586 atm

ตรวจสอบคำตอบ

โดยคำนวณผลบวกของความดันย่อยของแก๊สทั้งสาม 1.214 + 0.202 + 0.586 ต้องมีค่าเท่ากับความดันรวม 2.00 บรรยากาศ ที่โจทย์กำหนดให้