విషయము

• దశలు
• సలహా
• హెచ్చరిక
• నీకు కావాల్సింది ఏంటి

రసాయన శాస్త్రంలో, "పాక్షిక పీడనం" అనేది పరిసర వాతావరణంలో పనిచేసే వాయువుల మిశ్రమంలో ప్రతి వాయువు యొక్క పీడనం, ప్రయోగశాలలోని నమూనా గ్యాస్ ట్యాంక్, డైవర్స్ గ్యాస్ ట్యాంక్ లేదా చుట్టుపక్కల స్థలం. వాతావరణం. మిశ్రమంలోని ప్రతి వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశి, వాల్యూమ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత మీకు తెలిస్తే మీరు దాని ఒత్తిడిని లెక్కించవచ్చు. గ్యాస్ మిశ్రమం యొక్క మొత్తం ఒత్తిడిని పొందడానికి మీరు పాక్షిక ఒత్తిళ్లను జోడిస్తారు, లేదా మీరు మొదట మొత్తం ఒత్తిడిని కనుగొని, పాక్షిక ఒత్తిడిని కనుగొంటారు.

దశలు

3 యొక్క 1 వ భాగం: గ్యాస్ లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడం

1. 

   ప్రతి వాయువును "ఆదర్శ" వాయువుగా పరిగణించండి. రసాయన శాస్త్రంలో, ఆదర్శ వాయువు ఇతర అణువులతో ఆకర్షించకుండా ఇతర వాయువులతో సంకర్షణ చెందుతుంది. గ్యాస్ అణువులు ఒకదానితో ఒకటి ide ీకొనవచ్చు మరియు వైకల్యం లేకుండా బిలియర్డ్ బంతుల వలె బౌన్స్ అవుతాయి.
   • ఆదర్శ వాయువు యొక్క పీడనం పెరుగుతుంది, ఎందుకంటే ఇది ఒక చిన్న ప్రదేశంలోకి కుదించబడుతుంది మరియు అది పెద్ద ప్రదేశంలోకి చెదరగొట్టడంతో తగ్గుతుంది. ఈ సంబంధాన్ని బాయిల్స్ లా అని పిలుస్తారు (శాస్త్రవేత్త రాబర్ట్ బాయిల్ పేరు పెట్టారు). గణిత సూత్రం ఈ సంబంధం k = P x V, లేదా మరింత సరళంగా k = PV అని చూపిస్తుంది, ఇక్కడ k అనేది ఒత్తిడి మరియు వాల్యూమ్ మధ్య స్థిరమైన సంబంధం, P అనేది ఒత్తిడి మరియు V ఒక శరీరం. ప్రాంతం.
   • సమస్య అనేక వేర్వేరు యూనిట్లలో ఒకదానిలో ఒత్తిడిని ఇవ్వవచ్చు. దీనిలో పాస్కల్ (పా) ను చదరపు మీటర్‌లో పనిచేసే న్యూటన్ యొక్క శక్తిగా నిర్వచించారు. మరొక యూనిట్ వాతావరణం (atm), ఇది సముద్ర మట్టానికి సమానమైన ఎత్తులో భూమి యొక్క వాతావరణం యొక్క పీడనం అని నిర్వచించబడింది. 1 atm యొక్క పీడనం 101,325 Pa.
   • వాల్యూమ్ పెరిగే కొద్దీ ఆదర్శ వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది మరియు వాల్యూమ్ తగ్గుతుంది. ఈ సంబంధాన్ని చార్లెస్ లా అని పిలుస్తారు (శాస్త్రవేత్త జాక్వెస్ చార్లెస్ పేరు పెట్టారు). దీనికి గణిత సూత్రం k = V / T, ఇక్కడ k అనేది వాల్యూమ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత మధ్య స్థిరమైన సంబంధం, V వాల్యూమ్, మరియు T ఉష్ణోగ్రత.
   • ఈ సమీకరణంలో వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత డిగ్రీల కెల్విన్ మరియు డిగ్రీల కెల్విన్ డిగ్రీల సెల్సియస్‌ను 273 ద్వారా కలుపుతారు.
   • ఈ రెండు సంబంధాలను ఒకే సమీకరణంగా మిళితం చేయవచ్చు: k = PV / T, లేదా వాటిని PV = kT అని వ్రాయవచ్చు.

2. 

   
   
   వాయువును కొలవడానికి ఉపయోగించే మాస్ యూనిట్‌ను నిర్వచిస్తుంది. వాయువు ద్రవ్యరాశి మరియు వాల్యూమ్ రెండింటినీ కలిగి ఉంటుంది. వాల్యూమ్లను సాధారణంగా లీటర్లలో (ఎల్) కొలుస్తారు, కాని రెండు ద్రవ్యరాశి వాయువు ఉంటుంది.
   • సాంప్రదాయిక ద్రవ్యరాశిని గ్రాములలో కొలుస్తారు లేదా ద్రవ్యరాశి తగినంతగా ఉంటే కిలోగ్రాములలో కొలుస్తారు.
   • చాలా వాయువులు చాలా తేలికగా ఉన్నందున, వాటిని మోలార్ ద్రవ్యరాశి లేదా మోలార్ ద్రవ్యరాశి అని పిలువబడే మరొక ద్రవ్యరాశితో కూడా కొలుస్తారు. మోలార్ ద్రవ్యరాశి వాయువు యొక్క కూర్పులోని ప్రతి అణువు యొక్క పరమాణు ద్రవ్యరాశి యొక్క మొత్తంగా నిర్వచించబడుతుంది, ప్రతి అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి కార్బన్ ద్రవ్యరాశి (విలువ 12) తో పోలిస్తే.
   • అణువులు మరియు అణువులను లెక్కించడానికి చాలా చిన్నవి కాబట్టి, వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశి పుట్టుమచ్చలలో నిర్వచించబడుతుంది. వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశిని దాని మోలార్ ద్రవ్యరాశి ద్వారా విభజించడం ద్వారా వాయువు పరిమాణంలోని మోల్స్ సంఖ్యను లెక్కించవచ్చు మరియు దీనిని n అక్షరం ద్వారా సూచిస్తారు.
   • మేము గ్యాస్ సమీకరణంలో ఏదైనా స్థిరమైన k ని n యొక్క ఉత్పత్తి, మోల్స్ సంఖ్య మరియు కొత్త స్థిరాంకం R తో ప్రత్యామ్నాయం చేయవచ్చు. మనకు ఇప్పుడు nR = PV / T లేదా PV = nRT అనే సమీకరణం ఉంది.
   • R విలువ వాయువు యొక్క పీడనం, వాల్యూమ్ మరియు ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి ఉపయోగించే యూనిట్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. వాల్యూమ్ లీటర్లలో ఉంటే, డిగ్రీల కెల్విన్‌లో ఉష్ణోగ్రత మరియు వాతావరణంలో ఒత్తిడి ఉంటే, ఇది 0.0821 L atm / K mol. కొలత యూనిట్లలో డివిజన్ యొక్క స్లాష్ను ఉపయోగించకుండా ఉండటానికి మీరు 0.0821 L atm K mol ను కూడా వ్రాయవచ్చు.

3. 

   
   
   పాక్షిక పీడనం యొక్క డాల్టన్ చట్టం. ఈ చట్టాన్ని రసాయన శాస్త్రవేత్త మరియు భౌతిక శాస్త్రవేత్త జాన్ డాల్టన్ ప్రతిపాదించారు, అతను మొదటిసారిగా అణువులతో తయారు చేసిన రసాయన మూలకం యొక్క భావనను సమర్పించాడు. డాల్టన్ చట్టం ప్రకారం గ్యాస్ మిశ్రమం యొక్క మొత్తం పీడనం మిశ్రమంలోని ప్రతి వాయువు యొక్క మొత్తం పీడనం.
   • పి తరువాత డాల్టన్ యొక్క చట్టాన్ని సమీకరణంలో వ్రాయవచ్చు_{మొత్తం} = పి₁ + పి₂ + పి₃ ... మిశ్రమంలోని వాయువుల సంఖ్యకు సమానమైన పీడన P తో.
   • పాక్షిక పీడనం తెలియని, కాని వాటి పరిమాణం మరియు ఉష్ణోగ్రత తెలిసిన వాయువులతో వ్యవహరించేటప్పుడు డాల్టన్ యొక్క లా సమీకరణాన్ని అభివృద్ధి చేయవచ్చు. వాయువు యొక్క పాక్షిక పీడనం ఏమిటంటే, ట్యాంక్‌లో ఒకే మొత్తంలో వాయువు మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది.
   • ప్రతి పాక్షిక పీడనం కోసం, ఆదర్శ వాయువు సమీకరణం PV = nRT ను సమాన చిహ్నం యొక్క ఎడమ వైపున మాత్రమే P కలిగి ఉన్న రూపానికి తిరిగి వ్రాయవచ్చు. కాబట్టి మనం రెండు వైపులా V ద్వారా విభజించాలి: PV / V = ​​nRT / V. ఎడమ వైపున ఉన్న రెండు V లు తొలగించబడతాయి, చివరికి P = nRT / V ను వదిలివేస్తాయి.
   • పాక్షిక పీడన సమీకరణం యొక్క కుడి వైపున ఉన్న ప్రతి అక్షరంతో ఈ సూత్రాన్ని భర్తీ చేయండి: P._{మొత్తం} = (nRT / V) ₁ + (nRT / V) ₂ + (nRT / V) ₃ …
   ప్రకటన

3 యొక్క 2 వ భాగం: పాక్షిక పీడనాన్ని లెక్కించండి, తరువాత మొత్తం పీడనం

1. 

   
   
   
   
   ఇచ్చిన సమస్యలకు పాక్షిక పీడన సమీకరణాలను నిర్ణయించండి. ఈ గణనను వివరించడానికి, మన దగ్గర 2 వాయువులను కలిగి ఉన్న 2 లీటర్ బాటిల్ ఉంది అనుకుందాం: నత్రజని (N.₂), ఆక్సిజన్ (O.₂), మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO₂). ప్రతి వాయువు 10 గ్రా, మరియు సిలిండర్‌లోని ప్రతి వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత 37 డిగ్రీల సెల్సియస్. ప్రతి వాయువు యొక్క పాక్షిక పీడనాన్ని మరియు సిలిండర్‌పై పనిచేసే గ్యాస్ మిశ్రమం యొక్క మొత్తం ఒత్తిడిని మనం కనుగొనాలి.
   • పాక్షిక పీడన సమీకరణం ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయబడింది_{మొత్తం} = పి_{నత్రజని} + పి_{ఆక్సిజన్} + పి_{బొగ్గుపులుసు వాయువు}.
   • మేము ప్రతి వాయువు యొక్క పీడనం కోసం చూస్తున్నందున, మనకు వాల్యూమ్, ఉష్ణోగ్రత తెలుసు మరియు ప్రతి ద్రవ్యరాశి యొక్క మోల్ సంఖ్యను వాటి ద్రవ్యరాశి ఆధారంగా కనుగొనవచ్చు, ఈ సమీకరణం దీనికి తిరిగి వ్రాయబడుతుంది: P_{మొత్తం} = (nRT / V) _{నత్రజని} + (nRT / V) _{ఆక్సిజన్} + (nRT / V) _{బొగ్గుపులుసు వాయువు}

2. 

   
   
   ఉష్ణోగ్రతను డిగ్రీల కెల్విన్‌గా మార్చండి. వాయువుల ఉష్ణోగ్రత 37 డిగ్రీల సెల్సియస్ కాబట్టి 310 డిగ్రీల కె పొందడానికి 37 ప్లస్ 273 ను కలుపుతాము.

3. 

   సీసాలో ప్రతి వాయువు యొక్క మోల్స్ సంఖ్యను కనుగొనండి. వాయువు యొక్క మోల్స్ సంఖ్య దాని మోలార్ ద్రవ్యరాశి ద్వారా విభజించబడిన వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశి, ఇక్కడ మోలార్ ద్రవ్యరాశి అనేది ప్రతి అణువు యొక్క మొత్తం ద్రవ్యరాశి.
   • మొదటి వాయువు కొరకు, నత్రజని పరమాణు సూత్రాన్ని కలిగి ఉంటుంది (N.₂), ప్రతి అణువుకు ద్రవ్యరాశి ఉంటుంది 14. నత్రజని అణువుకు రెండు అణువులు ఉన్నందున, నత్రజని 28 యొక్క పరమాణు ద్రవ్యరాశిని పొందడానికి మనం 14 నుండి 2 గుణించాలి, తరువాత ద్రవ్యరాశిని గ్రాములలో 10 గ్రాములుగా విభజించండి. మోల్స్ సంఖ్యను పొందడానికి 28 ఇవ్వండి, ఫలితాన్ని సుమారు 0.4 మోల్స్ నత్రజని వాయువుకు రౌండ్ చేయండి.
   • రెండవ వాయువు కొరకు, ఆక్సిజన్ పరమాణు సూత్రాన్ని కలిగి ఉంటుంది (O₂), ప్రతి అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి 16 ఉంటుంది. ఆక్సిజన్ అణువుకు రెండు అణువులు కూడా ఉన్నాయి, 32 యొక్క ఆక్సిజన్ అణువు ద్రవ్యరాశిని పొందడానికి మనం 16 నుండి 2 గుణించాలి. 10g ను 32 ద్వారా విభజించడం సుమారు ఫలితాన్ని ఇస్తుంది సీసాలో 0.3 మోల్ ఆక్సిజన్.
   • మూడవ వాయువు కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO) సూత్రం₂), 3 అణువులు ఉన్నాయి: ద్రవ్యరాశి 12 తో ఒక కార్బన్ అణువు, ద్రవ్యరాశి 16 ప్రతి అణువుతో రెండు ఆక్సిజన్ అణువులు. మేము మూడు అణువుల ద్రవ్యరాశిని కలుపుతాము: 12 + 16 + 16 = 44 ద్రవ్యరాశి అణువు. 10g ను 44 ద్వారా విభజించడం వల్ల సుమారు 0.2 మోల్స్ కార్బన్ డయాక్సైడ్ లభిస్తుంది.

4. 

   
   
   మోల్, వాల్యూమ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత కోసం విలువలను సమీకరణంలోకి ప్లగ్ చేయండి. ఇప్పుడు సమీకరణం ఇలా ఉంది: పి_{మొత్తం} = (0.4 * R * 310/2) _{నత్రజని} + (0,3 * R * 310/2) _{ఆక్సిజన్} + (0.2 * R * 310/2) _{బొగ్గుపులుసు వాయువు}.
   • సరళత కోసం మేము విలువల కోసం కొలత యూనిట్‌ను వదిలివేస్తాము. మీరు సమీకరణాన్ని పరిష్కరించిన తర్వాత ఈ యూనిట్లు నాశనం అవుతాయి, ఫలితం యొక్క కొలత యూనిట్‌ను మాత్రమే ఒత్తిడిలో వదిలివేస్తుంది.

5. 

   స్థిరమైన R యొక్క విలువను భర్తీ చేయండి. వాతావరణాలలో పాక్షిక మరియు మొత్తం పీడనం యొక్క ఫలితాలను మేము పని చేస్తాము, కాబట్టి మేము 0.0821 L atm / K mol యొక్క R విలువను ఉపయోగిస్తాము. ఈ విలువను సమీకరణంలో ఉంచడం వలన P వస్తుంది_{మొత్తం} =(0,4 * 0,0821 * 310/2) _{నత్రజని} + (0,3 *0,0821 * 310/2) _{ఆక్సిజన్} + (0,2 * 0,0821 * 310/2) _{బొగ్గుపులుసు వాయువు}.

6. 

   ప్రతి వాయువు యొక్క పాక్షిక ఒత్తిడిని లెక్కించండి. ఇప్పుడు మేము మా విలువలను ప్లగ్ చేసాము, తరువాత చేయవలసినది దాన్ని పరిష్కరించడం.
   • నత్రజని యొక్క పాక్షిక పీడనం కోసం, స్థిరమైన 0.0821 మరియు ఉష్ణోగ్రత 310 డిగ్రీల K ద్వారా 0.4 mol ను గుణించండి, తరువాత 2 లీటర్లతో విభజించండి: 0.4 * 0.0821 * 310/2 = 5.09 atm (సుమారు).
   • ఆక్సిజన్ యొక్క పాక్షిక పీడనం కోసం, స్థిరమైన 0.0821 మరియు ఉష్ణోగ్రత 310 డిగ్రీల K ద్వారా 0.3 mol ను గుణించండి, తరువాత 2 లీటర్లతో విభజించండి: 0.3 * 0.0821 * 310/2 = 3.82 atm (సుమారు.).
   • కార్బన్ డయాక్సైడ్ యొక్క పాక్షిక పీడనం కోసం, స్థిరమైన 0.0821 మరియు ఉష్ణోగ్రత 310 డిగ్రీల K ద్వారా 0.2 మోల్ గుణించాలి, తరువాత 2 లీటర్లతో విభజించండి: 0.2 * 0.0821 * 310/2 = 2.54 atm (సుమారు).
   • మొత్తం ఒత్తిడిని కనుగొనడానికి ఇప్పుడు ఈ ఒత్తిళ్లను జోడించండి: పి_{మొత్తం} = 5.09 + 3.82 + 2.54 = 11.45 atm (సుమారు).
   ప్రకటన

3 యొక్క 3 వ భాగం: మొత్తం ఒత్తిడిని లెక్కించండి, తరువాత పాక్షిక పీడనం

1. 

   పైన పేర్కొన్న పాక్షిక పీడన సమీకరణాన్ని నిర్ణయించండి. మళ్ళీ, మన దగ్గర 2 లీటర్ బాటిల్ ఉంది, అది 3 వాయువులను కలిగి ఉంటుంది: నత్రజని (ఎన్₂), ఆక్సిజన్ (O.₂), మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO₂). ప్రతి వాయువు 10 గ్రా, మరియు సిలిండర్‌లోని ప్రతి వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత 37 డిగ్రీల సెల్సియస్.
   • కెల్విన్ ఉష్ణోగ్రత ఇప్పటికీ 310 డిగ్రీలు, పైన చెప్పినట్లుగా, మనకు సుమారు 0.4 మోల్ నత్రజని, 0.3 మోల్ ఆక్సిజన్ మరియు 0.2 మోల్ కార్బన్ డయాక్సైడ్ ఉన్నాయి.
   • అదేవిధంగా, మేము వాతావరణంలో ఫలితాలను లెక్కిస్తాము, కాబట్టి మేము 0.0821 L atm / K mol యొక్క R విలువను ఉపయోగిస్తాము.
   • ఈ సమయంలో, పాక్షిక పీడన సమీకరణం మిగిలి ఉంది: పి_{మొత్తం} =(0,4 * 0,0821 * 310/2) _{నత్రజని} + (0,3 *0,0821 * 310/2) _{ఆక్సిజన్} + (0,2 * 0,0821 * 310/2) _{బొగ్గుపులుసు వాయువు}.

2. 

   గ్యాస్ మిశ్రమం యొక్క మొత్తం పుట్టుమచ్చలను కనుగొనడానికి సిలిండర్లో ప్రతి వాయువు యొక్క మోల్స్ సంఖ్యను జోడించండి. సిలిండర్‌లోని వాయువుల వాల్యూమ్‌లు మరియు ఉష్ణోగ్రతలు ఒకే విధంగా ఉంటాయి మరియు ప్రతి వాయువు యొక్క పరమాణు ద్రవ్యరాశి కూడా అదే స్థిరాంకం ద్వారా గుణించబడుతుంది కాబట్టి, సమీకరణాన్ని తిరిగి వ్రాయడానికి గణితం యొక్క పంపిణీ ఆస్తిని ఉపయోగించవచ్చు. ప్రక్రియ పి_{మొత్తం} = (0,4 + 0,3 + 0,2) * 0,0821 * 310/2.
   • గ్యాస్ మిశ్రమం యొక్క 0.4 + 0.3 + 0.2 = 0.9 మోల్స్ జోడించండి. సమీకరణం మరింత P కి తగ్గించబడుతుంది_{మొత్తం} = 0,9 * 0,0821 * 310/2.

3. 

   గ్యాస్ మిశ్రమం యొక్క మొత్తం ఒత్తిడిని కనుగొనండి. 0.9 * 0.0821 * 310/2 = 11.45 మోల్ (సుమారు.) తీసుకోండి.

4. 

   మిశ్రమాన్ని తయారుచేసే ప్రతి వాయువు యొక్క నిష్పత్తిని కనుగొనండి. మీరు గ్యాస్ మిశ్రమం యొక్క మొత్తం మోల్స్ ద్వారా గ్యాస్కు మోల్స్ సంఖ్యను విభజిస్తారు.
   • మనకు 0.4 మోల్స్ నత్రజని ఉంది కాబట్టి గ్యాస్ మిశ్రమంలో (సుమారుగా) 0.4 / 0.9 = 0.44 (44%) తీసుకుంటాము.
   • మనకు 0.3 మోల్ ఆక్సిజన్ ఉంది కాబట్టి గ్యాస్ మిశ్రమంలో (సుమారుగా) 0.3 / 0.9 = 0.33 (33%) తీసుకుంటాము.
   • మనకు 0.2 మోల్ కార్బన్ డయాక్సైడ్ ఉంది కాబట్టి గ్యాస్ మిశ్రమంలో (సుమారుగా) 0.2 / 0.9 = 0.22 (22%) తీసుకుంటాము.
   • పైన ఉన్న ఉజ్జాయింపు శాతాలు 0.99 వరకు మాత్రమే ఉన్నప్పటికీ, వాస్తవానికి దశాంశాలు పునరావృతమవుతూనే ఉంటాయి, ఈ మొత్తం కామా తరువాత 9 ల శ్రేణి. నిర్వచనం ప్రకారం ఇది 1 లేదా 100 శాతానికి సమానం.

5. 

   పాక్షిక పీడనాన్ని కనుగొనడానికి మొత్తం పీడనం ద్వారా వాయువుకు ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తిని గుణించండి.
   • 0.44 * 11.45 = 5.04 atm (సుమారు) తీసుకోండి.
   • 0.33 * 11.45 = 3.78 atm (సుమారు.) తీసుకోండి.
   • 0.22 * 11.45 = 2.52 atm (సుమారు) తీసుకోండి.
   ప్రకటన

సలహా

• పాక్షిక పీడన గణన మరియు పాక్షిక పీడన గణన మరియు పాక్షిక పీడన గణన మధ్య మీరు కొద్దిగా వ్యత్యాసాన్ని గమనించవచ్చు. లెక్కించిన విలువలు సుమారుగా ఉన్నాయని గుర్తుంచుకోండి ఎందుకంటే కామాలతో 1 లేదా 2 సంఖ్యలను సరళంగా చేయడానికి మేము వాటిని చుట్టుముట్టాము.రౌండింగ్ లేకుండా గణనలను నిర్వహించడానికి మేము ఒక కాలిక్యులేటర్‌ను ఉపయోగిస్తే, ఈ రెండు పద్ధతుల మధ్య విచలనం కూడా చిన్నది, విచలనం లేకపోయినా.

హెచ్చరిక

• డైవర్స్ కోసం, గ్యాస్ పాక్షిక పీడనం యొక్క జ్ఞానం ముఖ్యంగా వారి జీవితానికి సంబంధించినది. చాలా తక్కువగా ఉన్న ఆక్సిజన్ పాక్షిక పీడనం స్పృహ లేదా మరణానికి కారణమవుతుంది, అయితే చాలా ఎక్కువ నత్రజని లేదా ఆక్సిజన్ యొక్క పాక్షిక పీడనం విషానికి కారణమవుతుంది.

నీకు కావాల్సింది ఏంటి

• ల్యాప్‌టాప్
• అణు ద్రవ్యరాశి / మోలార్ ద్రవ్యరాశి కోసం సూచన పుస్తకం