Calcular presiones parciales

Calcular presiones parciales

Cómo calcular la presión parcial del oxígeno

En una mezcla de gases, cada gas constituyente tiene una presión parcial que es la presión teórica de ese gas constituyente si ocupara por sí solo todo el volumen de la mezcla original a la misma temperatura[1] La presión total de una mezcla de gases ideal es la suma de las presiones parciales de los gases de la mezcla (Ley de Dalton).
La presión parcial de un gas es una medida de la actividad termodinámica de las moléculas del gas. Los gases se disuelven, difunden y reaccionan según sus presiones parciales, y no según sus concentraciones en las mezclas de gases o líquidos. Esta propiedad general de los gases también es cierta en las reacciones químicas de los gases en biología. Por ejemplo, la cantidad necesaria de oxígeno para la respiración humana, y la cantidad que es tóxica, se establece sólo por la presión parcial del oxígeno. Esto es cierto en un rango muy amplio de diferentes concentraciones de oxígeno presentes en varios gases respiratorios inhalados o disueltos en la sangre [aclaración necesaria] [2] Las presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono son parámetros importantes en las pruebas de gases sanguíneos arteriales, pero también pueden medirse, por ejemplo, en el líquido cefalorraquídeo.

La presión total en una mezcla de gases es igual a la(s) presión(es) parcial(es) de ________.

La presión es la fuerza aplicada ortogonalmente sobre una superficie. Si una mezcla de gases ideales (es decir, en la que las moléculas no interactúan entre sí) está sellada dentro de un recipiente, los gases se difundirán y llenarán todo el espacio disponible. La presión parcial de un componente de esta mezcla es la presión que ejerce este gas individual.
Ahora ya sabes cómo calcular la presión parcial utilizando la ley de los gases ideales. Pasemos a las dos últimas formas de la ecuación de la presión parcial – ambas utilizando la ley de Henry.Otra ecuación de la presión parcial – ley de Henry
Utilicemos la ecuación de la ley de Henry en un ejemplo. Supongamos que quieres calcular la presión parcial del dinitrógeno (N2) en un recipiente. Su concentración es de 1,5 moles / L. Todo lo que tienes que hacer es comprobar la constante de la ley de Henry en la tabla anterior, e introducir los números en la fórmula de la presión parcial:

Cómo hallar la presión parcial con porcentajes

En el uso que hemos hecho hasta ahora de la ley de los gases ideales, nos hemos centrado por completo en las propiedades de los gases puros con una sola especie química. Pero, ¿qué ocurre cuando se mezclan dos o más gases? En esta sección, describimos cómo determinar la contribución de cada gas presente a la presión total de la mezcla.
La ley de los gases ideales supone que todos los gases se comportan de forma idéntica y que su comportamiento es independiente de las fuerzas de atracción y repulsión. Si el volumen y la temperatura se mantienen constantes, la ecuación de los gases ideales puede reordenarse para mostrar que la presión de una muestra de gas es directamente proporcional al número de moles de gas presentes:
Con esta suposición, supongamos que tenemos una mezcla de dos gases ideales que están presentes en cantidades iguales. ¿Cuál es la presión total de la mezcla? Como la presión depende únicamente del número total de partículas de gas presentes, la presión total de la mezcla será simplemente el doble de la presión de cualquiera de los componentes. De forma más general, la presión total ejercida por una mezcla de gases a una temperatura y volumen determinados es la suma de las presiones ejercidas por cada gas por separado. Además, si conocemos el volumen, la temperatura y el número de moles de cada gas en una mezcla, podemos calcular la presión ejercida por cada gas individualmente, que es su presión parcial, la presión que el gas ejercería si fuera el único presente (a la misma temperatura y volumen).

Ejemplo de la ley de dalton de la presión parcial

Supongamos que tenemos 1 L de oxígeno a 1 atm de presión en un recipiente, 1 L de nitrógeno a 0,5 atm de presión en un segundo recipiente y 1 L de hidrógeno a 3 atm de presión en un tercer recipiente (figura 9.11). Si combinamos las muestras en un único recipiente de 1 L, la presión total es de 4,5 atm (1 atm + 0,5 atm + 3 atm).
Un corolario de esta ley es que, en una mezcla de gases, el porcentaje de cada gas en el volumen total es el mismo que el porcentaje de cada presión parcial en la presión total. A partir de la presión total de una mezcla de gases y su composición porcentual, podemos calcular la presión parcial de los gases individuales.

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