Смеси идеальных газов. Закон Дальтона. Формула и определение

В технике крайне редко приходится иметь дело с индивидуальными веществами, чаще всего сталкиваются со смесями, в том числе смесями идеальных газов. Газовые смеси  образуются компонентами, которые не вступают друг с другом в химические реакции. Если каждый компонент является идеальным газом, то и вся смесь идеальный газ.

Основные свойства смеси

Каждый компонент газовой смеси занимает весь объем смеси независимо от наличия или отсутствия других компонентов. Давление, которое компонент оказывает на стенки сосуда (давление, которое имеет данный компонент смеси) не зависит от наличия других компонентов смеси и называется парциальным давления данного компонента.

Определяется парциальное давление уравнением состояния идеального газа для данного компонента:
pj•VСМ = mj•Rj•TСМ.

Определение и формулировка закона Дальтона. Формула

Закон Дальтона — формулировка: сумма парциальных давлений компонентов смеси равна давлению смеси ∑pj = pСМ, является центральным законом для всех смесей.

Способы задания смеси

Состав смеси явл. важнейшей хар-кой. Опр-т состав с помощью концентрации. Под концентрацией понимают показания относительного содержания компонента в рассматриваемой многокомпонентной ТД системе. Обозначают в общих случаях Сj , выраженное в долях:
∑Сj=1

Концентрация м.б. массовой, объемной, молярной.
gj=mj/mСМ – массовая концентрация;
mСМ=∑mj
rj = Vj/VСМ – объёмная концентрация.
Vj – парциальный объём j-го компонента, это тот объём, который занимает данный компонент смеси при давлении и температуре смеси.
PСМ•Vj = mj•Rj•TСМ
pj•VСМ = mj•Rj•TСМ
pСМ•Vj/(pj•VСМ) = 1;
Получаем, что
rj = Vj/VСМ = pj/pСМ –
рj = rj •pСМ → rj¬ = Nj/NCМ – молярная концентрация,
где Nj – число молей j-го компонента смеси,
NСМ — число молей всей смеси.