Presión parcial
En una mezcla de gases , cada gas constituyente tiene una presión parcial que es la presión teórica de ese gas constituyente si ocupase por sí solo todo el volumen de la mezcla original a la misma temperatura . [1] La presión total de una mezcla de gases ideales es la suma de las presiones parciales de los gases en 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 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 únicamente por la presión parcial de oxígeno. Esto es cierto en un rango muy amplio de diferentes concentraciones de oxígeno presente en varios gases respiratorios inhalados o disueltos en la sangre; [2] en consecuencia, las proporciones de mezcla, como la del 20% de oxígeno respirable y el 80% de helio, se determinan por volumen en lugar de por peso o masa. [3]Además, las presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono son parámetros importantes en las pruebas de gases en sangre arterial , pero también se pueden medir, por ejemplo, en el líquido cefalorraquídeo .
El símbolo de presión suele ser P o p , que puede usar un subíndice para identificar la presión, y las especies de gas también se denominan subíndices. Cuando se combinan, estos subíndices se aplican recursivamente. [4] [5]
La ley de Dalton expresa el hecho de que la presión total de una mezcla de gases ideales es igual a la suma de las presiones parciales de los gases individuales en la mezcla. [6] Esta igualdad surge del hecho de que en un gas ideal las moléculas están tan separadas que no interactúan entre sí. La mayoría de los gases del mundo real se acercan mucho a este ideal. Por ejemplo, dada una mezcla de gases ideales de nitrógeno (N 2 ), hidrógeno (H 2 ) y amoníaco (NH 3 ):
Idealmente, la relación de presiones parciales es igual a la relación del número de moléculas. Es decir, la fracción molar de un componente de gas individual en una mezcla de gases ideales se puede expresar en términos de la presión parcial del componente o de los moles del componente:
y la presión parcial de un componente de gas individual en un gas ideal se puede obtener usando esta expresión:
