Lei de Dalton

Definição

A pressão total de uma mistura de gases ou vapores é igual à soma das pressões parciais de seus componentes, ou seja, a soma das pressões que cada componente exerceria se estivesse presente sozinho e ocupasse o mesmo volume que a mistura de gases. A rigor, o princípio é verdadeiro apenas para os gases ideais.

A lei foi descoberta por John Dalton.

O que é

A lei de Dalton é um princípio usado na química para prever a concentração de gases misturados em termos de pressão.

Também conhecida como lei de pressão parcial de Dalton, afirma que a soma da pressão exercida de toda a mistura de gases é igual à soma de todas as pressões na mistura. Introduzida no início de 1800 por John Dalton, químico e físico inglês, a lei de Dalton se aplica aos gases ideais como uma lei empírica absoluta e não aos gases reais.

A razão para isso é devido às propriedades elásticas das moléculas envolvidas na primeira, bem como ao baixo volume de partículas.

No entanto, a margem de erro quando aplicada a gases reais é geralmente considerada mínima na maioria dos casos.

Matematicamente, a lei de Dalton pode ser expressa como P (1) + P (2) +… P (n), onde P = Pressão.

Como a lei observa, a pressão combinada de cada componente de gás na mistura é igual à pressão total de cada gás em toda a mistura. A medida para representar a pressão é expressa em unidades kilopascal e escrita como kPa.

Quase todo mundo observou esse fenômeno em primeira mão em algum momento, formalmente familiarizado com a lei de Dalton ou não. Pode-se até lembrar o experimento científico clássico de seus anos escolares, que envolvia o deslocamento de água de uma garrafa de vidro enquanto ela era mantida sob uma calha cheia de água. A lição aprendida foi que, embora a garrafa tenha sido esvaziada de água, na verdade não foi deixada vazia.

Em vez disso, encheu-se de gás invisível enquanto a água estava sendo deslocada.

Esse mesmo efeito pode ser observado ao fazer algo tão banal como lavar um copo em uma pia da cozinha cheio de água ou assistir uma criança brincar com um copo de plástico na banheira.

No cenário acima, é possível determinar a quantidade de pressão exercida pelo gás invisível capturado na garrafa, ou seja, hidrogênio.

Isso é feito consultando uma tabela que mostra a pressão do vapor de água em temperaturas variadas, uma vez que uma certa quantidade de vapor de água deve ser considerada na equação.

O cálculo seria a quantidade total de pressão menos a pressão do vapor de água. O resultado seria igual à pressão do gás hidrogênio.

Embora a lei de Dalton sirva principalmente a um propósito em laboratório, ela também tem aplicações na vida real.

Por exemplo, os mergulhadores preocupam-se em saber como o ar e o nitrogênio são afetados a diferentes pressões em diferentes profundidades da água.

Também é usado para determinar a concentração de gases específicos na atmosfera.

Lei de Dalton, ou a Lei das pressões parciais

A lei de Dalton, ou a lei das pressões parciais, afirma que a pressão total exercida por uma mistura de gases é igual à soma das pressões parciais dos gases na mistura.

A pressão parcial é a pressão que cada gás exerceria se apenas ocupasse o volume da mistura na mesma temperatura.

Essa relação empírica foi declarada pelo químico inglês John Dalton em 1801. Segue-se da teoria cinética dos gases sob a suposição de um gás perfeito (ideal) e não assume nenhuma interação química entre os gases componentes.

É aproximadamente válido para gases reais a pressões suficientemente baixas e altas temperaturas.

Explicação

Com base na teoria cinética dos gases, um gás se difunde em um recipiente para preencher o espaço em que está e não possui forças de atração entre as moléculas.

Em outras palavras, as diferentes moléculas em uma mistura de gases estão tão distantes que agem independentemente; eles não reagem um com o outro.

A pressão de um gás ideal é determinada por suas colisões com o recipiente, não por colisões com moléculas de outras substâncias, uma vez que não existem outras colisões.

Um gás será expandido para encher o recipiente em que está, sem afetar a pressão de outro gás.

Portanto, pode-se concluir que a pressão de um determinado gás se baseia no número de mols desse gás e no volume e temperatura do sistema.

Como os gases em uma mistura de gases estão em um recipiente, o volume (V) e a temperatura (T) para os diferentes gases também são os mesmos.

Cada gás exerce sua própria pressão no sistema, que pode ser adicionada para encontrar a pressão total da mistura de gases em um recipiente.

História

Lei das pressões parciais de Dalton de 1801. John Dalton (1766-1844) nasceu em Eaglesfield, Inglaterra, em Cumberland.

Seu pai era um tecelão; sua mãe veio de proprietários de terras.

Criado como quacre, Dalton teve a oportunidade de trabalhar para um quacre de persuasão científica, Elihu Robinson, aos dez anos de idade.

Robinson apresentou Dalton à matemática.

Aos doze anos, Dalton ensinou em uma escola da aldeia e, em 1793, obteve um cargo de professor no New College, em Manchester, onde ensinou matemática e filosofia natural.

Depois que a faculdade se mudou para York, Dalton ficou em Manchester e trabalhou como professor particular. John Dalton foi diretamente influenciado pela física newtoniana e altamente fascinado pelas ciências meteorológicas.

Dalton iniciou a teoria atômica química que ainda é válida na ciência moderna, criou um novo sistema de simbologia química e determinou uma composição da atmosfera próxima à verdadeira composição da atmosfera.

Dalton era membro da Sociedade Literária e Filosófica e teorizou sobre daltonismo, uma condição pela qual ele foi atingido.

Ele determinou a Lei das Pressões Parciais adicionando vapor de água ao ar seco e observando o efeito da pressão.

Resumo

A lei de Dalton fornece um método pelo qual a pressão total de uma mistura de gases pode ser calculada usando as pressões parciais dos gases componentes da mistura.

Fonte: www.khanacademy.org/chem.libretexts.org/www.wisegeek.org/www.britannica.com/ch301.cm.utexas.edu/www.gpnotebook.co.uk/www.openanesthesia.org/chemteacher.chemeddl.org