सामग्री

• पायर्‍या
• सल्ला
• चेतावणी
• आपल्याला काय पाहिजे

रसायनशास्त्रात, "आंशिक दबाव" म्हणजे आसपासच्या वातावरणावरील वायू मिश्रणातील प्रत्येक वायूचा दाब, जसे की प्रयोगशाळेतील नमुना गॅस टँक, डायव्हरची गॅस टँक किंवा आजूबाजूची जागा. वातावरण. आपण मिश्रणातील प्रत्येक वायूचे दाब मोजू शकता जर आपल्याला त्याचे द्रव्यमान, खंड आणि तपमान माहित असेल तर. त्यानंतर आपण गॅस मिश्रणाचा एकूण दबाव मिळविण्यासाठी आंशिक दबाव जोडा किंवा आपण आधी एकूण दबाव शोधला आणि नंतर आंशिक दबाव शोधला.

पायर्‍या

भाग 3 पैकी 1: गॅस गुणधर्म समजून घेणे

1. 

   प्रत्येक गॅसला "आदर्श" गॅस म्हणून समजा. रसायनशास्त्रात, एक आदर्श वायू म्हणजे इतर वायूंच्या रेणूकडे आकर्षित न होता संवाद साधतो. गॅस रेणू एकमेकांशी टक्कर मारू शकतात आणि बिलियर्ड बॉलसारखे विकृतीशिवाय उडी मारू शकतात.
   • एखाद्या लहान वायूमध्ये संकुचित झाल्यामुळे आणि कमीतकमी मोठ्या जागेत पसरल्यामुळे कमी होणारा आदर्श वायूचा दबाव वाढतो. या नात्याला बॉयल लॉ (वैज्ञानिक रॉबर्ट बॉयल यांच्या नावाने ओळखले जाते) म्हणून ओळखले जाते. हे गणित सूत्र दर्शवते की हे संबंध के = पी एक्स व्ही किंवा अधिक सहजपणे के = पीव्ही आहे, जेथे के दबाव आणि खंड यांच्यात स्थिर संबंध आहे, पी दबाव आहे आणि व्ही एक शरीर आहे. क्षेत्र.
   • बर्‍याच वेगवेगळ्या युनिटपैकी एकामध्ये समस्येस दबाव दिला जाऊ शकतो. ज्यामध्ये पास्कल (पा) ची व्याख्या न्यूटनची चौरस मीटरवर कार्य करणारी शक्ती म्हणून केली जाते. दुसरे एकक म्हणजे वातावरण (एटीएम), ज्यास समुद्रसपाटीच्या समान उंचीवर पृथ्वीच्या वातावरणाचा दबाव म्हणून परिभाषित केले जाते. 1 एटीएमचा दबाव 101,325 Pa आहे.
   • व्हॉल्यूम कमी होताना आणि कमी होताना आदर्श गॅसचे तापमान वाढते. हे नाते चार्ल्स लॉ (शास्त्रज्ञ जॅक चार्ल्सच्या नावावर) म्हणून ओळखले जाते. यासाठी गणितीय सूत्र के = व्ही / टी आहे, जेथे के हे खंड आणि तापमान दरम्यानचे सतत नाते आहे, व्ही व्हॉल्यूम आहे आणि टी तापमान आहे.
   • या समीकरणातील वायूचे तापमान डिग्री केल्विन आणि डिग्री केल्विनमध्ये अंश सेल्सिअस 273 ने वाढवून मोजले जाते.
   • हे दोन संबंध एकाच समीकरणात एकत्र केले जाऊ शकतात: के = पीव्ही / टी, किंवा ते पीव्ही = केटी म्हणून लिहिले जाऊ शकतात.

2. 

   
   
   गॅस मोजण्यासाठी वापरले जाणारे मास युनिट परिभाषित करते. गॅसमध्ये वस्तुमान आणि व्हॉल्यूम दोन्ही असतात. व्हॉल्यूम सहसा लिटर (एल) मध्ये मोजले जातात, परंतु तेथे दोन प्रमाणात गॅस असतात.
   • पारंपारिक जनतेचे वजन ग्रॅम किंवा मापन पुरेसे मोठे असल्यास किलोमध्ये केले जाते.
   • बहुतेक वायू बहुतेक वेळेस हलक्या नसल्यामुळे ते मालाच्या दुसर्या स्वरूपाचे देखील मोजले जातात ज्याला दाताचे मास किंवा दाढीचा मास म्हणतात. कार्बनच्या वस्तुमान (मूल्य 12) च्या तुलनेत प्रत्येक अणूच्या वस्तुमानासह मोलर द्रव्यमान वायूच्या रचनेत प्रत्येक अणूच्या अणू द्रव्याच्या बेरीज म्हणून परिभाषित केले जाते.
   • अणू आणि रेणू मोजण्यासाठी इतके लहान असल्याने, वायूचे द्रव्य मोल्समध्ये परिभाषित केले जाते. वायूच्या प्रमाणात मोलची संख्या गॅलच्या मालास त्याच्या दाताच्या वस्तुमानाने विभाजित करून मोजली जाऊ शकते आणि एन अक्षराद्वारे दर्शविली जाते.
   • आम्ही गॅस समीकरणामध्ये एन, मॉल्सची संख्या आणि नवीन स्थिर आर यांच्या सहाय्याने कोणतीही स्थिर के बदलू शकतो. आता आपल्याकडे एनआर = पीव्ही / टी किंवा पीव्ही = एनआरटी हे समीकरण आहे.
   • आर मूल्य गॅसचे दाब, खंड आणि तपमान मोजण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या युनिटवर अवलंबून असते. जर व्हॉल्यूम लिटरमध्ये असेल तर ते केल्व्हिनचे तापमान आणि वातावरणात दबाव असेल तर हे 0.0821 एल एटीएम / के मोल आहे. मोजमापाच्या युनिट्समध्ये विभाजनाची स्लॅश वापरणे टाळण्यासाठी आपण 0.0821 एल एटीएम के मोल देखील लिहू शकता.

3. 

   
   
   आंशिक दाबांचा डाल्टनचा कायदा. हा कायदा रसायनशास्त्रज्ञ आणि भौतिकशास्त्रज्ञ जॉन डाल्टन यांनी मांडला होता, ज्यांनी प्रथमच अणूपासून बनवलेल्या रासायनिक घटकाची संकल्पना मांडली. डाल्टनच्या कायद्यानुसार गॅस मिश्रणाचा संपूर्ण दाब हा मिश्रणातील प्रत्येक वायूचा संपूर्ण दबाव असतो.
   • पी नंतर डॅल्टनचा नियम समीकरणात लिहू शकतो_एकूण = पी₁ + पी₂ + पी₃ ... मिश्रणात असलेल्या वायूंच्या संख्येइतकेच दाब पीच्या प्रमाणात.
   • ज्या गॅसचे आंशिक दबाव अज्ञात आहे परंतु ज्यांचे खंड आणि तापमान माहित आहे अशा वायूंबरोबर व्यवहार करताना डाल्टनचे कायदा समीकरण विकसित केले जाऊ शकते. गॅसचे आंशिक दबाव म्हणजे केवळ एकट्या असलेल्या एका टाकीमध्ये गॅसच्या समान प्रमाणात दाब.
   • प्रत्येक आंशिक दबावासाठी, आम्ही समान गॅस समीकरण पीव्ही = एनआरटीचे समान चिन्हाच्या डाव्या बाजूला पी असलेल्या फॉर्मवर पुन्हा लिहू शकतो. अशाप्रकारे, आपल्याला दोन्ही बाजूंना व्ही: पीव्ही / व्ही = एनआरटी / व्ही द्वारे विभाजित करावे लागेल. डावीकडील दोन व्ही संपतात, शेवटी पी = एनआरटी / व्ही सोडतात.
   • नंतर आंशिक दबाव समीकरणाच्या उजव्या बाजूला प्रत्येक अक्षराच्या पीसह हे सूत्र बदला: पी_एकूण = (एनआरटी / व्ही) ₁ + (एनआरटी / व्ही) ₂ + (एनआरटी / व्ही) ₃ …
   जाहिरात

3 पैकी भाग 2: आंशिक दाबाची गणना करा, त्यानंतर एकूण दबाव

1. 

   
   
   
   
   दिलेल्या समस्यांसाठी आंशिक दाब समीकरणे निर्धारित करा. ही गणना स्पष्ट करण्यासाठी समजा आपल्याकडे 2 लिटरची बाटली आहे ज्यामध्ये 3 गॅसेस आहेत: नायट्रोजन (एन₂), ऑक्सिजन (ओ₂) आणि कार्बन डाय ऑक्साईड (सीओ₂). प्रत्येक गॅसमध्ये 10 ग्रॅम असते आणि सिलेंडरमधील प्रत्येक वायूचे तापमान 37 अंश सेल्सिअस असते आम्हाला प्रत्येक गॅसचे आंशिक दबाव आणि सिलेंडरवर काम करणारे गॅस मिश्रणाचा एकूण दबाव शोधणे आवश्यक आहे.
   • आंशिक दबाव समीकरण खालीलप्रमाणे लिहिलेले आहे पी_एकूण = पी_{नायट्रोजन} + पी_{ऑक्सिजन} + पी_{कार्बन डाय ऑक्साइड}.
   • आपण प्रत्येक वायूच्या दबावाचा शोध घेत असल्याने आम्हाला त्याचे प्रमाण, तापमान आणि त्यातील द्रव्यांच्या आधारे प्रत्येक वायूची तीळ संख्या सापडते, हे समीकरण यावर पुन्हा लिहिले गेले: पी_एकूण = (एनआरटी / व्ही) _{नायट्रोजन} + (एनआरटी / व्ही) _{ऑक्सिजन} + (एनआरटी / व्ही) _{कार्बन डाय ऑक्साइड}

2. 

   
   
   तापमान केल्विनमध्ये रुपांतरित करा. वायूंचे तापमान 37 अंश सेल्सिअस आहे म्हणून आम्ही 310 अंश के मिळविण्यासाठी 37 अधिक 273 जोडू.

3. 

   बाटलीमध्ये प्रत्येक वायूच्या मोल्सची संख्या शोधा. वायूच्या मोल्सची संख्या म्हणजे त्याच्या दाताच्या वस्तुमानाने विभाजित वायूचा द्रव्यमान, जिथे मोलार द्रव्यमान बनविणार्‍या प्रत्येक अणूचा एकूण द्रव्यमान असतो.
   • पहिल्या वायूसाठी नायट्रोजनचे आण्विक सूत्र असते (एन₂), प्रत्येक अणूचे द्रव्यमान १. असते. नायट्रोजन रेणूचे दोन अणू असल्याने नायट्रोजन २ of चे आण्विक वजन मिळवण्यासाठी आपण १ by ने २ गुणाकार करणे आवश्यक आहे, त्यानंतर १० ग्रॅममध्ये वस्तुमानाचे विभाजन करावे. मोल्सची संख्या मिळविण्यासाठी २ give द्या, परिणामी नत्राच्या वायूच्या जवळजवळ ०..4 मोल्सचा निकाल द्या.
   • दुसर्‍या वायूसाठी ऑक्सिजनचे आण्विक सूत्र असते (ओ₂), प्रत्येक अणूचे प्रमाण 16 असते. ऑक्सिजन रेणूमध्ये दोन अणू देखील असतात, ऑक्सिजन रेणू 32 पर्यंत मिळविण्यासाठी आपण 2 ने 16 ने गुणाकार केला पाहिजे. 10 ग्रॅमला 32 ने विभाजित केल्याने अंदाजे परिणाम मिळेल. बाटलीत ऑक्सिजनचे 0.3 तीळ.
   • तिसरा वायू म्हणजे फॉर्म्युला कार्बन डाय ऑक्साईड (सीओ)₂), येथे 3 अणू आहेत: द्रव्यमान 12 सह एक कार्बन अणू, द्रव्यमान 16 च्या प्रत्येक अणूसह दोन ऑक्सिजन अणू. आम्ही तीन अणूंचा समूह जोडतो: 12 + 16 + 16 = 44 वस्तुमान आहे रेणू 10 ग्रॅम 44 चे विभाजीत केल्याने कार्बन डाय ऑक्साईडचे अंदाजे 0.2 मोल्स मिळतात.

4. 

   
   
   मोल, व्हॉल्यूम आणि तापमानासाठी मूल्ये समीकरणात प्लग करा. आता हे समीकरण असे दिसते: पी_एकूण = (0.4 * आर * 310/2) _{नायट्रोजन} + (0,3 * आर * 310/2) _{ऑक्सिजन} + (0.2 * आर * 310/2) _{कार्बन डाय ऑक्साइड}.
   • साधेपणासाठी आम्ही मूल्ये मोजण्याचे एकक वगळतो. आपण समीकरणाचे निराकरण केल्‍यानंतर या युनिट नष्ट केल्या जातील, परिणामी दबावातील परिमाणांच्या मोजमापाचे एकक फक्त.

5. 

   स्थिर आरचे मूल्य बदला. आम्ही वातावरणामधील आंशिक आणि एकूण दाबाच्या परिणामावर कार्य करू, म्हणून आम्ही 0.0821 एल एटीएम / के मोलचे आर मूल्य वापरू. हे मूल्य समीकरणात टाकल्यास पी_एकूण =(0,4 * 0,0821 * 310/2) _{नायट्रोजन} + (0,3 *0,0821 * 310/2) _{ऑक्सिजन} + (0,2 * 0,0821 * 310/2) _{कार्बन डाय ऑक्साइड}.

6. 

   प्रत्येक वायूच्या आंशिक दाबाची गणना करा. आता आम्ही आमच्या मूल्ये प्लग इन केल्या आहेत, त्यानंतर पुढील गोष्ट सोडविणे.
   • नायट्रोजनच्या आंशिक दाबासाठी 0.4 मॉलला स्थिर 0.0821 आणि तापमान 310 अंश के द्वारे गुणाकार करा, नंतर 2 लिटरने विभाजित करा: 0.4 * 0.0821 * 310/2 = 5.09 एटीएम (अंदाजे)
   • ऑक्सिजनच्या आंशिक दबावासाठी, ०.०8२२ आणि तपमान 10१० डिग्री के द्वारा ०. m मोल गुणाकार करा, नंतर २ लिटरने विभाजित करा: ०. * ०.०8२२ * 10१०/२ = 82.82२ एटीएम (अंदाजे.)
   • कार्बन डाय ऑक्साईडच्या आंशिक दबावासाठी, 0.2 मॉलला स्थिर 0.0821 आणि तापमान 310 डिग्री के द्वारे गुणाकार करा, नंतर 2 लिटरने विभाजित करा: 0.2 * 0.0821 * 310/2 = 2.54 एटीएम (साधारण)
   • एकूण दबाव शोधण्यासाठी आता हे दाब जोडा: पी_एकूण = 5.09 + 3.82 + 2.54 = 11.45 एटीएम (अंदाजे)
   जाहिरात

3 पैकी भाग 3: एकूण दाब मोजा, ​​नंतर आंशिक दबाव

1. 

   उपरोक्त आंशिक दबाव समीकरण निश्चित करा. पुन्हा समजा आपल्याकडे 2 लिटरची बाटली आहे ज्यामध्ये 3 वायू आहेत: नायट्रोजन (एन₂), ऑक्सिजन (ओ₂) आणि कार्बन डाय ऑक्साईड (सीओ₂). प्रत्येक गॅसमध्ये 10 ग्रॅम असते आणि सिलिंडरमधील प्रत्येक वायूचे तापमान 37 अंश सेल्सिअस असते.
   • केल्विनचे ​​तापमान अद्याप 310 डिग्री आहे, आणि वरीलप्रमाणेच आपल्याकडेही 0.4 मॉल नायट्रोजन, ऑक्सिजनचे 0.3 तीळ आणि कार्बन डाय ऑक्साईडचे 0.2 तीळ आहे.
   • त्याचप्रमाणे आम्ही वातावरणा अंतर्गत निकालांची गणना करू म्हणजे आपण 0.0821 एल एटीएम / के मोलची आर मूल्य वापरू.
   • या टप्प्यावर आंशिक दबाव समीकरण शिल्लक आहे: पी_एकूण =(0,4 * 0,0821 * 310/2) _{नायट्रोजन} + (0,3 *0,0821 * 310/2) _{ऑक्सिजन} + (0,2 * 0,0821 * 310/2) _{कार्बन डाय ऑक्साइड}.

2. 

   गॅस मिश्रणाची एकूण तीळ शोधण्यासाठी सिलेंडरमध्ये प्रत्येक वायूच्या मोलांची संख्या जोडा. सिलेंडरमधील वायूंचे खंड आणि तापमान समान असल्यामुळे आणि प्रत्येक वायूचे आण्विक द्रव्यमान देखील त्याच स्थिरतेने गुणाकार होत असल्यामुळे आपण समीकरण पुन्हा लिहिण्यासाठी गणिताच्या वितरित मालमत्तेचा वापर करू शकतो. प्रक्रिया पी आहे_एकूण = (0,4 + 0,3 + 0,2) * 0,0821 * 310/2.
   • गॅस मिश्रणाचे 0.4 + 0.3 + 0.2 = 0.9 मॉल जोडा. समीकरण पुढे पी मध्ये कमी केले आहे_एकूण = 0,9 * 0,0821 * 310/2.

3. 

   गॅस मिश्रणाचा एकूण दबाव शोधा. 0.9 * 0.0821 * 310/2 = 11.45 मोल (साधारण.) घ्या.

4. 

   मिश्रण बनवणार्‍या प्रत्येक वायूचे प्रमाण शोधा. आपण गॅस मिश्रणाच्या एकूण मोलांद्वारे प्रति गॅस मोल्सची संख्या विभाजित करता.
   • आमच्याकडे नायट्रोजनचे 0.4 मोल आहेत म्हणून आम्ही गॅस मिश्रणामध्ये (अंदाजे) 0.4 / 0.9 = 0.44 (44%) घेतो.
   • आपल्याकडे ऑक्सिजनची 0.3 तीळ आहे म्हणून आम्ही गॅस मिश्रणामध्ये (अंदाजे) 0.3 / 0.9 = 0.33 (33%) घेतो.
   • आमच्याकडे कार्बन डाय ऑक्साईडचे 0.2 तीळ आहे म्हणून आम्ही गॅस मिश्रणामध्ये (अंदाजे) 0.2 / 0.9 = 0.22 (22%) घेतो.
   • जरी वरील अंदाजे टक्केवारी केवळ ०.99 to पर्यंत जोडली गेली असली तरी प्रत्यक्षात दशांश पुनरावृत्ती करत राहतात, ही बेरीज स्वल्पविरामानंतर 9 एस ची मालिका असते. व्याख्याानुसार हे 1 किंवा 100 टक्के इतके आहे.

5. 

   आंशिक दबाव शोधण्यासाठी एकूण दाबाने प्रति गॅस वस्तुमानाचे गुणोत्तर गुणाकार करा.
   • 0.44 * 11.45 = 5.04 एटीएम (अंदाजे) घ्या.
   • 0.33 * 11.45 = 3.78 एटीएम घ्या (साधारण.)
   • 0.22 * 11.45 = 2.52 atm (अंदाजे.) घ्या.
   जाहिरात

सल्ला

• आंशिक दबाव गणना आणि प्रथम आंशिक दबाव गणना आणि आंशिक दबाव गणना दरम्यान आपल्याला थोडा फरक दिसून येईल. लक्षात ठेवा की गणना केलेली मूल्ये केवळ अंदाजे संख्या आहेत कारण आम्ही त्यांची स्वप्ने सहज करण्यासाठी 1 किंवा 2 संख्यांसह स्वल्पविरामा नंतर घेत आहोत.जर आपण गोल न करता गणना करण्यासाठी कॅल्क्युलेटर वापरत राहिलो तर या दोन पद्धतींमधील विचलन आणखी लहान होईल, अगदी नाही.

चेतावणी

• डायव्हर्ससाठी, गॅस आंशिक दाबाचे ज्ञान विशेषत: महत्वाचे आहे कारण ते त्यांच्या जीवनाशी संबंधित आहे. ऑक्सिजनचा आंशिक दबाव जो खूप कमी असतो तो चैतन्य किंवा मृत्यू गमावू शकतो, तर जास्त प्रमाणात नायट्रोजन किंवा ऑक्सिजन आंशिक दाबामुळे विषबाधा होऊ शकते.

आपल्याला काय पाहिजे

• लॅपटॉप
• अणु द्रव्यमान / मोलर मास संदर्भ पुस्तक