La ley de las presiones parciales (conocida también como ley de Dalton) fue formulada en el año 1802 por el físico, químico y matemático británico John Dalton. Establece que la presión de una mezcla de gases, que no reaccionan químicamente, es igual a la suma de las presiones parciales que ejercería cada uno de ellos si sólo uno ocupase todo el volumen de la mezcla, sin variar la temperatura.
Puntos
importantes sobre esta ley.
• La presión ejercida por un gas en
particular en una mezcla se conoce como su presión parcial.
• Suponiendo que tenemos una mezcla de
gases ideales, podemos utilizar la ley de los gases ideales para resolver
problemas que involucran gases en una mezcla.
• La ley de presión parcial de Dalton
dice que la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las
presiones parciales de los gases que componen la mezcla:
donde
la presión parcial de cada gas es la presión que el gas ejercería si fuera el
único gas en el recipiente. Esto se debe a que suponemos que no hay fuerzas de
atracción entre los gases.
Cuando
Dalton formuló por primera vez su teoría atómica, la teoría acerca de la
vaporización del agua y del comportamiento de las mezclas gaseosas estaba poco
elaborada. A partir de sus mediciones dedujo que dos gases son una mezcla y que
actuaban de una manera mutuamente independiente.
Por
ejemplo, si se colocan tres gases distintos en un recipiente de determinado
volumen (V), se puede considerar que cada uno de estos gases ocupará todo el
volumen del recipiente, es decir, conformará el volumen del recipiente y
tendrán la misma temperatura.
Si
estudiáramos cada uno de estos gases en formas separadas, la contribución a la
presión de cada componente esta directamente relacionada con el número de moles
del componente y de los choques que tienen las moléculas con las paredes del
recipiente. Dado que cada componente tiene el mismo volumen y la misma
temperatura, la diferencia de las presiones que ejercen los tres distintos
gases se deberán a los distintos números de moles.
Entonces
la presión que ejerce un componente determinado de una mezcla de gases se llama
presión parcial del componente. Las presiones parciales se calculan aplicando
la ley de los gases ideales a cada componente. Así la presión parcial pi para
un componente consiste en ni moles a la temperatura T en el volumen V, siendo R
la constante universal de los gases ideales, viene dada por la expresión:
Se puede calcular la presión parcial de cada componente, si se conoce el número de moles de cada uno de los gases que se encuentran en la mezcla encerrada en un volumen determinado y a una temperatura dada. Debido a que las partículas de cada gas componente se conducen de una forma diferente, la presión total que ejerza la mezcla será el resultado de todas las partículas.
