돌턴의 분압 법칙에 대하여 알아보자

개요

돌턴은 오랜 세월 습도에 관한 연구를 하면서 여러 가지 사실을 많이 알게 되었다. 그 많은 사실 중의 하나는 수증기를 건조한 공기에 더하면, 전체 기압은 수증기압에 해당하는 만큼 증가함을 발견했다. 식으로 표현하면...

 

 

 

돌턴의 분압 법칙이란???

위 내용을 다시 말하면 혼합물 내의 각 기체는 혼합물의 전체 압력에 대한 부분인 분압을 말하며, 이는 그 자신이 나타내는 압력과 같다. 이 내용이 체계화 된 것이 돌턴의 분압 법칙이다. 돌턴의 분압 법칙이란 반응하지 않는 기체들의 혼합물에서, 전체 압력은 각 기체들의 부분 압력들의 합을 말한다.

식으로 표현하면...

 

 

 

 

예를 하나 들어보자.

고정된 부피의 탱크안에 섞이지 않는 두 종류의 기체 A, B가 있다고 가정하면 이상 기체 방정식을 사용하여 새롭게 쓸 수 있다.

 

 

 

 

 

각 기체는 같은 전체 부피를 차지하고, 또 같은 온도이기 때문에 각 기체의 압력은 위 식에 의하여 몰 수(n)에만 의존한다는 것을 알 수 있다. 따라서 전체 압력은 아래와 같이 말할 수 있다.

 

 

 

 

결론적으로 전체 압력은 전체 몰수에 기인하므로, 기체 A의 분압은 전체 압력에 A의 몰 분율을 곱한 값이라고 말할 수 있다.

 

 

 

 

이 경우는 고정된 부피안에 두 기체 A, B가 있을 때 성립하는 식이고 기체가 C, D 등이 더 있으면 C, D에 관련된 항목을 추가시키면 된다.