Questo è un esercizio sulla legge di Dalton:
In un recipiente vuoto di volume V = 5 L, alla temperatura T = 30 °C vengono introdotti un volume V1 = 3 L di N2 e un volume V2 = 1 L di O2 (misurati in condizioni standard di pressione e temperatura). Quali sono le pressioni parziali dei due gas nel recipiente?
Ecco la mia risposta:
La legge di Dalton delle pressioni parziali afferma che la pressione totale di una miscela di gas in un recipiente è uguale alla somma delle pressioni parziali, cioè delle pressioni che ciascun gas eserciterebbe sulle pareti del recipiente se non vi fossero altri gas presenti.
Le pressioni \(p_i\) dei singoli gas possono essere calcolate dall’equazione di stato del gas perfetto, \(p_iV=n_iRT\), determinando i rispettivi numeri di moli \(n_i\).
Per “condizioni standard” diversi autori intendono cose lievemente diverse. Assumerò \(p_{STP}=\mathrm{101,3\,kPa}\) e \(T_{STP}=\mathrm{293\,K}\). In queste condizioni:
\(\displaystyle n_{N_2}=\frac{p_{STP}\cdot V_{N_2}}{R\cdot T_{STP}}=\mathrm{0,125\,mol}\)
\(\displaystyle n_{O_2}=\frac{p_{STP}\cdot V_{O_2}}{R\cdot T_{STP}}=\mathrm{0,0415\,mol}\).
Con questi valori:
\(\displaystyle p_{N_2}=\frac{n_{N_2}\cdot R\cdot T}{V}=\mathrm{62,9\,kPa}\)
\(\displaystyle p_{O_2}=\frac{n_{O_2}\cdot R\cdot T}{V}=\mathrm{20,9\,kPa}\).