Gaz Karışımları – Kısmi Basınç Nedir?
Aynı kap içinde birden fazla gaz olabilir (atmosfer bir gaz karışımıdır) ve bu kaba yapılan basınç gazların cinsine bağlı değildir. Çünkü bu kaba yapılacak olan basınç kapta bulunan bütün gazların mol sayılarına bağlıdır. İdeal gazlar birbirlerini etkilemezler. Dolayısıyla her bir gazın kendi mol sayısına göre kaba uyguladığı basınca Kısmi Basınç denir. Diğer bir deyişle bir ideal gaz karışımında hacmi olan her gazın kendine ait bir kısmi basıncı vardır. Gazlar bu kısmi basınçlara göre çözünüp yayılırlar ve tepkimeye girerler.
Dalton Kısmi Basınç Yasası
Gaz karışımları ile ilgilenen ilk bilim insanı İngiliz kimyager, meteorolog ve fizikçi olan John Dalton’dur. John Dalton’a göre, gaz karışımlarında bulunan her bir gazın, aynı kapta tek başına bulunduğunda uygulayacağı basıncı kısmi basınç olarak tanımlamıştır. Buna göre:
A – Bir gaz karışımının toplam basıncı, o karışım içerisinde bulunan bileşenlerinin kısmi basınçlarının toplamıdır.
B – Her bir gazın sahip olduğu kısmi basınç, sahip olduğu taneciklerinin mol sayısı ile doğru orantılıdır.
Dalton, bunlardan yola çıkarak bir yasa ortaya çıkarmış ve bunu formül haline getirmiştir. Bu formüle göre bir ideal gaz karışımının toplam basıncı bu karışımda bulunan gazların kısmi basınçlarının toplamına eşittir. Örnek olarak He, N2 ve CO2 gazlarını ele alırsak:
PToplam = PHe + PN2 + PCO2
PToplam = Karışımdaki toplam basınç
PHe = Helyum gazının kısmi basıncı
PN2 = Azot gazının kısmi basıncı
PCO2 = Karbondioksit gazının kısmi basıncı
Mol sayıları da yine benzer formülle bulunur. Buna göre:
nToplam = nHe + nN2 + nCO2
nToplam = Karışımdaki toplam mol sayısı
nHe = Helyum gazının mol sayısı
nN2 = Azot gazının mol sayısı
nCO2 = Karbondioksit gazının mol sayısı
Yukarıdaki 2 formülden faydalanılarak bir karışımdaki bir gazın kısmi basıncı veya mol sayısı bulunabilir. Bunun için şu formül yazılabilir:
Gazların Su Üzerinde Toplanması
Bazen su içerisinde kabarcıklar görmekteyiz. Bunun nedeni bazı gazlar su içerisinde çözünmezler ve su ile reaksiyona girmezler. Dolayısıyla kabarcıklar halinde su yüzeyine doğru hareket ederler. Örnek olarak maden suyu örnek verilebilir. Su üzerinde toplanan gazlar ile ilgili olarak hesaplama yapılırken suyun buhar basıncını dikkate almalıyız. Buna göre:
PToplam = Px + Psu