לחץ חלקי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Gnome-colors-emblem-development-2.svg
WIKI AND ACADEMIA.PNG
הערך נמצא בשלבי עבודה במסגרת מיזם "עבודות ויקידמיות". נא לא לערוך ערך זה עד להסרת התבנית. הערות לערך נא להוסיף בדף השיחה.
העבודה על הערך עתידה להסתיים בתאריך 31 בינואר 2016. ניתן להסיר את התבנית משחלפו שלושה שבועות מן התאריך הנקוב.

לחץ חלקי הוא גודל וירטואלי המוגדר עבור כל גז בתערובת גזים. זה הוא גודל פיקטיבי, כיוון שלחץ חלקי של גז בתערובת לא ניתן למדידה. לחץ חלקי של גז הוא לחץ אשר היה מפעיל הגז, אילו היה הגז היחיד בכלי והתנהגותו כשל גז אידאלי. הגדרה זו תקפה רק במקרה של גזים אידאליים וניתן להרחיבה לגזים לא אידאליים על ידי הגדרת שבר מולי (ראה להלן) [1]. עבור מערכת תרמודינמית ניתן להגדיר גודל מדיד יחיד, הנקרא לחץ. על פי חוק דלטון וההגדרה המוכללת של לחץ חלקי, סכומם הוא הלחץ של המערכת.
לחץ חלקי מגדיר את מידת פעילותם התרמודינמית של מולקולות הגז. גזים מומסים, עוברים דיפוזיה ומגיבים בהתאם ללחצם החלקי ולא בהתאם לריכוזם בתערובת גזים או בתמיסה.

חוק דלטון[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – מודל דלטון

חוק דלטון, הידוע גם כ"מודל דלטון" קובע כי לחץ של תערובת גזים אידאליים שווה לסכום הלחצים החלקיים של כל רכיבי התערובת בנפרד. החוק מניח התנהגות אידאלית של גזים בתערובת, כלומר אף גז אינו מושפע מנוכחותם של גזים אחרים במערכת. באופן כללי, ניתן לנסח את חוק דלטון:

p=p_A+p_B+...=\sum_ip_i

כאשר p הוא הלחץ של המערכת, p_i הם הלחצים החלקיים של הגזים ונתונים על ידי משוואת מצב של גזים אידאליים:

p_i=\frac{n_iRT}{V}

כאשר n_i הוא מספר המולים של הגז i, R קבוע הגזים, T טמפרטורה בקלוין.

שבר מולי ולחצים חלקיים[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – ריכוז_(כימיה)

ניתן להכליל את המושג לחץ חלקי לתערובות של גזים לא אידאליים באמצעות הגדרת שבר מולי. שבר מולי של הגז i בתערובת גזים מוגדר באופן הבא:

x_i=\frac{n_i}{n}

כאשר n_i הוא מספר המולים של הגז, n הוא סכום מספרי המולים של כל הגזים בתערובת, בסימנים n=n_A+n_B+.... יש לציין כי בספרות מקובל סימון נוסף לשבר מולי \chi_i. מתוך ההגדרה מיד נובע, כי סכום שברים המוליים מקיים את שיווין הבא:

x_A+x_B+...=1

כעת, נגדיר את הלחץ החלקי של גז i (יש לשים לב שכאן אין הגבלה לגזים אידאליים):

p_i=x_ip

כאשר p הוא לחץ המערכת. ההגדרה המוכללת של לחץ חלקי מאפשרת גם במקרה של גזים לא אידאלי לרשום את הלחץ של המערכת כסכום של לחצים חלקיים של כל הגזים בתערובת. על מנת להשתכנע בכך נרשום במפורש את סכום הלחצים החלקיים:

p_A+p_B+...=x_Ap+x_Bp+...=p(x_A+x_B+...)=p

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ P.W. Atkins (13 ביוני 1994). Physical Chemistry (מהדורה 5). Oxford University Press. ISBN 0-19-855731-0.