Partialdruck-Rechner

Der Partialdruck beschreibt den Druckbeitrag eines einzelnen Gases in einem Gemisch. Das Dalton-Gesetz besagt, dass der Gesamtdruck eines Gemischs nicht miteinander reagierender idealer Gase der Summe aller Partialdrücke entspricht. Jedes Gas verhält sich so, als würde es den Behälter bei Temperatur und Volumen des Gemischs allein ausfüllen. Dieses Konzept wird bei der Gasgewinnung, in der Atemphysiologie, Atmosphärenforschung, beim Tauchen, bei Verbrennungsprozessen und bei der Gasherstellung im Labor verwendet. In einem idealen Gemisch entspricht der Partialdruck einer Komponente ihrem Stoffmengenanteil multipliziert mit dem Gesamtdruck. Der Stoffmengenanteil ist die Stoffmenge der Komponente geteilt durch die gesamte Stoffmenge aller vorhandenen Gase. Er ist dimensionslos und liegt zwischen null und eins. Ein Gas mit vierzig Prozent der Moleküle trägt daher vierzig Prozent zum Gesamtdruck bei. Dieser Rechner zeigt beide Werte an, damit Zusammensetzung und Druckbeitrag gemeinsam geprüft werden können. Alle Stoffmengen müssen auf derselben Grundlage erfasst werden. Die Gesamtstoffmenge umfasst sowohl die ausgewählte Komponente als auch alle anderen Gase. Die Stoffmenge der Komponente darf den Gesamtwert nicht überschreiten. Gesamt- und Partialdruck verwenden dieselbe Einheit; diese Seite erwartet Atmosphären, damit das Ergebnis eindeutig bleibt. Das Verhältnis ist unabhängig davon, ob Mol, Millimol oder proportionale Molekülzahlen verwendet werden, solange Komponente und Gesamtmenge in identischen Einheiten angegeben sind. Das Dalton-Gesetz ist besonders hilfreich, wenn ein Gas über Wasser aufgefangen wird. Der gemessene Druck setzt sich dann aus dem Druck des gewünschten Gases und dem Wasserdampfdruck zusammen. Ziehe den Wasserdampfpartialdruck bei der Auffangtemperatur vom Gesamtdruck ab, um den Druck des trockenen Gases zu erhalten. In Luft beträgt der Stoffmengenanteil von Sauerstoff ungefähr 0.21. Bei einem Gesamtdruck von einer Atmosphäre liegt sein idealer Partialdruck daher bei etwa 0.21 Atmosphären. In großer Höhe bleibt der Sauerstoffanteil ähnlich, doch der niedrigere gesamte Luftdruck verringert den Sauerstoffpartialdruck. Reale Gase weichen bei hohen Drücken, niedrigen Temperaturen und nahe der Kondensation vom idealen Verhalten ab. Komponenten können auch reagieren oder stark wechselwirken, wodurch die einfache Skalierung nach Stoffmengenanteilen ungenauer wird. Bei praktischen Messungen können Feuchtigkeit, Temperaturänderungen, gelöste Gase und die Gerätekalibrierung eine Rolle spielen. Für übliche Unterrichtsaufgaben und Gasgemische bei mäßigem Druck ist das Dalton-Gesetz meist ein wirksames Modell. Verwende gemessene Fugazitäten oder eine geeignete Zustandsgleichung, wenn außerhalb des idealen Bereichs technische Genauigkeit erforderlich ist.