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p总V总 = n R T pi V总 = ni R T p总 Vi = ni R T (1) (2) (3) 1. 2. 3 分压与组成之间的关系 我们已有下面关系式 pi V总 = ni R T p总V总 = n R T (2) (1) ni n pi p总 = 得 (2) (1) 即组分气体的分压等于总压 与该组分气体的摩尔分数之积。 故 pi = p总?xi = xi ni n pi p总 = Vi V总 ni n = p总 Vi = ni R T p总V总 = n R T (3) (1) 又 得 (3) (1) 故 pi = p总? Vi V总 = xi ni n Vi V总 = 又有 pi = p总?xi 即组分气体的分压,等于总压 与该组分气体的体积分数之积。 pi = p总? Vi V总 例 1. 1 某温度下,将 2 ? 105 Pa 的 O2 3 dm3 和 3 ? 105 Pa 的 N2 6 dm3 充入 6 dm3 的真空容器中。 求各组分气体的分压及 混合气体的总压。 O2 V1 = 3 dm3 , p1 = 2 ? 105 Pa , V2 = 6 dm3 , pO = p2 解:根据分压的定义求组分气体的分压, = 1 ? 105 (Pa) V2 p1V1 pO = = 2 ? 105 ? 3 6 同理 = 3 ? 105 (Pa) pN = 3 ? 105 ? 6 6 由道尔顿分压定律 p总 = ? pi i p总 = pO + pN = 1 ? 105 + 3 ? 105 = 4 ? 105 ( Pa ) 例 1. 2 常压(1.0 ? 105 Pa) 下,将 4.4 g CO2,11.2 g N2 和 16.0 g O2 相混合。 求各组分气体的分压。 解: 混合气体的总压和组成已 知,可用总压和组成求分压。 N2 n = = 0.40(mol) 28 11.2 CO2 n = = 0.10(mol) 44 4.4 O2 n = = 0.50(mol) 32 16.0 n = ? ni = 1.0(mol) i CO2 x = = = 0.10 n n CO2 1.0 0.10 N2 x = = = 0.40 n n N2 1.0 0.40 O2 x = = = 0.50 n n O2 1.0 0.50 CO2 p = p总 x CO2 = 0.10 ? 105 (Pa) = 1.0 ? 105 ? 0.10 N2 p = p总 x N2 = 0.40 ? 105 (Pa) = 1.0 ? 105 ? 0.40 O2 p = p总 x O2 = 0.50 ? 105 (Pa) = 1.0 ? 105 ? 0.50 1. 3 气体扩散定律 格拉罕姆(Graham )指出, 这就是格拉罕姆气体扩散定律。 同温同压下气体的扩散速度 ? 与其 密度 ? 的平方根成反比。 气体扩散定律的数学表达式为 ? ? ? 1 或 = ?A ?A ?B ?B
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