Ley de las presiones parciales

Contenedor esférico de gas.

La ley de las presiones parciales (conocida también como ley de Dalton) fue formulada en el año 1803 por el físico, químico y matemático británico John Dalton. Establece que la presión de una mezcla de gases, que no reaccionan químicamente, es igual a la suma de las presiones parciales que ejercería cada uno de ellos si solo uno ocupase todo el volumen de la mezcla, sin cambiar la temperatura. La ley de Dalton es muy útil cuando deseamos determinar la relación que existe entre las presiones parciales y la presión total de una mezcla de gases.

Contenido

1 Definición formal 2 Concepto mediante Gases Ideales 3 Bibliografía 4 Véase también

Definición formal

Se puede hacer una definición más formal de la teoría mediante la aplicación de matemáticas, la presión de una mezcla de gases puede expresarse como una suma de presiones mediante:

      O igual      

Donde representan la presión parcial de cada componente en la mezcla. Se asume que los gases no tienen reacciones químicas entre ellos, el caso más ideal es con gases nobles.

Donde es la fracción molar del i-ésimo componente de la mezcla total de los m componentes. La relación matemática así obtenida es una forma de poder determinar analíticamente el volumen basado en la concentración de cualquier gas individualmente en la mezcla.

Donde la expresión: es la concentración del i-ésimo componente de la mezcla expresado en unidades de ppm.

La ley de las presiones parciales de Dalton se expresa básicamente como que la presión total de una mezcla y esta es igual a la suma de las presiones parciales de los componentes de esta mezcla.

Concepto mediante Gases Ideales

Cuando Dalton formuló por primera vez su teoría atómica poco había elaborado la teoría acerca de la vaporización del agua y del comportamiento de las mezclas gaseosas. A partir de sus mediciones dedujo que dos gases son una mezcla y que actuaban de una manera mutuamente independiente.

Por ejemplo si se colocan tres gases distintos en un recipiente de determinado volumen (V), se puede considerar que cada uno de estos gases ocupara todo el volumen del recipiente, es decir, conformara el volumen del recipiente y tendrán la misma temperatura.

Si estudiáramos cada uno de estos gases en formas separadas, la contribución a la presión de cada componente está directamente relacionada con el número de moles del componente y de los choques que tienen las moléculas con las paredes del recipiente. Dado que cada componente tiene el mismo volumen y la misma temperatura, la diferencia de las presiones que ejercen los tres distintos gases se deberán a los distintos números de moles.

Entonces la presión que ejerce un componente determinado de una mezcla de gases se llama presión parcial el componente. Las presiones parciales se calculan aplicando la ley de los gases ideales a cada componente. Así la presión parcial (Pc) para un componente consiste en nc moles a la temperatura T en el volumen V, siendo R la constante universal de los gases ideales, está dada por la expresión:

Se puede calcular la presión parcial de cada componente, si se conoce el número de moles de cada uno de los gases que se encuentran en la mezcla encerrada en un volumen determinado y a una temperatura dada. Debido a que las partículas de cada gas componente se conducen de una forma diferente, la mezcla total que ejerza la mezcla será el resultado de todas las partículas. Establece que la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de as presiones parciales de los gases individuales.

Bibliografía

Angus Smith, "Memoir of John Dalton and History of the Atomic Theory" Arnold Thackeray, John Dalton: Critical Assessments of His Life and Science,

Harvard University Press, (1972) ISBN 0-674-47525-9

Ley de Dalton de las presiones parciales A partir de estos estudios Dalton publicó en 1793 su primera obra, “Observaciones y ensayos meteorológicos”. A este libro, a pesar de su originalidad y de que contenía el embrión de sus posteriores descubrimientos, se le prestó poca atención dada la procedencia de Dalton, ajena al establishment científico de la época. En esta obra, Dalton presentaba un estudio experimental de las propiedades físicas del aire atmosférico y entre sus conclusiones afirmaba que el agua que se evapora existía en el aire como un gas independiente

Y que esto se podía explicar si tanto el aire como el agua estuviesen constituidos por partículas discretas,Entendiendo la evaporación como un proceso de mezcla deAmbos tipos de partículas.Dalton recogiendo metano para sus investigaciones sobreLos gases. (Pintado entre 1878 y 1893 por Ford Brown)En el curso de esta investigación, realizó una serie deExperimentos con mezclas de gases para determinar cómo

Afectaban las propiedades de los gases individuales a lasPropiedades del conjunto y descubrió la ley que se conoceComo ley de Dalton de las presiones parciales, según laCual cada componente de una mezcla de gases ejerce laMisma presión que si fuera el único que ocupara todo elVolumen de la mezcla a igualdad de temperatura, de modoQue la presión total de la mezcla es igual a la suma de lasPresiones de cada gas por separado si ocupara todo el volumenDe la mezcla y estuviese a la misma temperatura.

LEY DE DALTON

Ley de las presiones parciales

Publicado el 09-04-2004 . Palabras clave:

La ley de las presiones parciales fue formulada por el físico, químico y matemático británico John Dalton, establece que la presión de una mezcla de gases, que no reaccionan químicamente, es igual a la suma de las presiones parciales que ejercería cada uno de ello si él solo ocupase todo el volumen de la mezcla, sin cambiar la temperatura

LEY DE DALTON

Ley de DaltonDEFINICIÓNLa presión absoluta que ejerce una mezcla de gases, es igual a la suma de lasPresiones parciales de cada uno de los componentes que forman la mezcla.La presión parcial de cada gas es la presión absoluta que ejercería cadaComponente de la mezcla por separado si estuviera ocupando todo el volumen de laMezcla.Pabs = #PpiPpi = ( %i / 100) x PabsPabs = Presión absoluta de un gasPpi = Presión parcial de un componente de la mezcla#Ppi = Suma de las presiones parciales de los gases que componenla mezcla%i = Porcentaje del gas en la mezclaAPLICACIONESEjemplo 1) La presión parcial del oxigeno y del nitrógeno a presión atmosférica (1ata) será :PpO2 = 21/100 x 1 = 0.21 atmósferasPpN2 = 79/100 x 1 = 0.79 atmósferasLa suma de las presiones parciales es igual a la presión absoluta:0.21 + 0.79 = 1 atmósfera.Ejemplo 2) A 10 metros de profundidad, donde la presión absoluta es de 2 ATA, laPresión parcial de cada componente del aire será:PpO2 = 21/100 x 2 = 0.42 atmósferasPpN2 = 79/100 x 2 = 1.58 atmósferas

PpO2 + PpN2 = 2 ATAEjemplo 3) La ley nos obliga a que en las mezclas que utilicemos, la presiónparcial del oxígeno no puede superar las 1,4 atmósferas. Si utilizamos aire (21%O2) ¿Cuál es la profundidad máxima permitida?Sabemos : PpO2 = 1,4 ATA. y % O2 = 21Por tanto, si averiguamos a que presión absoluta (¿Pabs?) del aire , la PpO2 = 1,4ATA.Entonces sabremos la profundidad.Pabs = 1.4 x 100/21 = 6.6 ATAProfundidad = (Pabs - 1 ) x 10 = 56 metros

La profundidad máx. Será 56 metros que es cuando Pabs = 6.6 ATA.