Kaasuseos
Syötä seoksen kokonaispaine ja kunkin kaasun ainemäärä mooleina. Vain ainemäärien suhteet vaikuttavat mooliosuuksiin. Jätä käyttämättömät kaasut tyhjiksi.
Osapainelaskuri
Laske kaasuseoksen osapaineet mooliosuuksista Daltonin lain avulla kaavalla pᵢ = xᵢ · p(yhteensä).
Tulokset
Osapainelaskuri – Daltonin laki
Tällä laskurilla lasket kaasuseoksen komponenttien osapaineet ja mooliosuudet. Laskuri perustuu Daltonin lakiin, jonka mukaan kokonaispaine on osapaineiden summa. Syötä jokaisen kaasun ainemäärä ja seoksen kokonaispaine, niin saat osapaineet ja mooliosuudet kullekin kaasulle.
Mitä osapaine tarkoittaa?
Osapaine on se paine, jonka yksittäinen kaasu aiheuttaisi, jos se täyttäisi astian yksin. Kaasuseoksessa jokainen komponentti tuottaa oman osapaineensa, ja nämä yhdessä muodostavat kokonaispaineen. Osapaineen suuruus riippuu kaasun mooliosuudesta seoksessa.
Kaava
Osapaine saadaan kertomalla kaasun mooliosuus kokonaispaineella.
pᵢ = xᵢ · p(yhteensä), jossa xᵢ = nᵢ / Σn
Kaavassa pᵢ on kaasun osapaine, xᵢ sen mooliosuus, p(yhteensä) kokonaispaine, nᵢ kaasun ainemäärä ja Σn kaikkien kaasujen yhteenlaskettu ainemäärä. Daltonin lain mukaan p(yhteensä) = p₁ + p₂ + …
Vaiheittainen esimerkki
Astiassa on 3,0 mol typpeä ja 1,0 mol happea, ja kokonaispaine on 100 kPa. Mitkä ovat osapaineet?
- Laske kokonaisainemäärä: Σn = 3,0 + 1,0 = 4,0 mol.
- Mooliosuudet: x(N₂) = 3,0/4,0 = 0,75 ja x(O₂) = 1,0/4,0 = 0,25.
- Osapaineet: p(N₂) = 0,75 × 100 = 75 kPa ja p(O₂) = 0,25 × 100 = 25 kPa.
Daltonin lain tulkinta
- Kokonaispaine on aina osapaineiden summa.
- Mooliosuuksien summa on aina 1.
- Osapaine riippuu vain hiukkasten lukumäärästä, ei kaasun laadusta.
Yksiköt
Ainemäärät annetaan mooleina, mutta vain niiden suhteet vaikuttavat mooliosuuksiin. Paine voi olla missä tahansa yksikössä (kPa, Pa, bar, atm), ja osapaineet tulevat samassa yksikössä. Mooliosuus on yksikötön luku välillä 0–1.
Yleisiä sudenkuoppia
- Laske mooliosuus kokonaisainemäärästä, älä unohda mitään komponenttia.
- Käytä ainemääriä (mooleja), älä massoja – eri kaasuilla on eri moolimassat.
- Tarkista, että osapaineiden summa on yhtä suuri kuin kokonaispaine.
Mihin osapainelaskuria käytetään?
Osapaineiden laskenta kuuluu lukion kemian (KE) kaasujen käsittelyyn. Daltonin lakia tarvitaan esimerkiksi kaasuseosten, hengitysilman ja kaasureaktioiden tasapainojen tarkastelussa. Se liittyy läheisesti ideaalikaasun tilanyhtälöön ja mooliosuuden käsitteeseen.
Usein kysytyt kysymykset
Mikä on Daltonin laki?
Daltonin laki sanoo, että kaasuseoksen kokonaispaine on komponenttien osapaineiden summa: p(yhteensä) = p₁ + p₂ + … Jokainen kaasu käyttäytyy kuin se olisi yksin astiassa. Laki pätee ideaalikaasuille, joissa hiukkasten väliset vuorovaikutukset ovat vähäisiä.
Miten osapaine lasketaan?
Kerro kaasun mooliosuus kokonaispaineella: pᵢ = xᵢ · p(yhteensä). Mooliosuus saadaan jakamalla kaasun ainemäärä kaikkien kaasujen yhteenlasketulla ainemäärällä: xᵢ = nᵢ / Σn. Osapaineiden summa on aina kokonaispaine.
Mikä on mooliosuus?
Mooliosuus xᵢ kertoo, kuinka suuri osa seoksen kaikista hiukkasista on kyseistä kaasua. Se lasketaan jakamalla kaasun ainemäärä kokonaisainemäärällä. Kaikkien mooliosuuksien summa on aina 1, koska ne kattavat koko seoksen.
Vaikuttaako kaasun laji osapaineeseen?
Ideaalikaasuissa osapaine riippuu vain hiukkasten lukumäärästä eli ainemäärästä, ei kaasun laadusta. Siksi mooliosuus ratkaisee osapaineen. Tämä on yksi ideaalikaasun perusoletuksista: kaikki kaasut käyttäytyvät samalla tavalla riippumatta molekyylien koosta.
Missä yksikössä paine annetaan?
Paine voi olla missä tahansa yksikössä, kuten kilopascaleina (kPa), pascaleina (Pa), baareina tai ilmakehinä (atm). Osapaineet tulevat samassa yksikössä kuin annettu kokonaispaine, koska kaava kertoo kokonaispaineen yksiköttömällä mooliosuudella.
Oliko tästä laskurista apua?