§ 239. Закон Дальтона

До сих пор мы говорили о давлении какого-нибудь одного газа — кислорода, водорода и т. п. Но в природе и в технике мы очень часто имеем дело со смесью нескольких газов. Самый важный пример этого — воздух, являющийся смесью азота, кислорода, аргона, углекислого газа и других газов. От чего зависит давление смеси газов?

Поместим в колбу вещество, химически связывающее кислород из воздуха, например фосфор, и быстро закроем колбу пробкой с трубкой, присоединенной к ртутному манометру (рис. 388). Через некоторое время весь кислород воздуха соединится с фосфором. Мы увидим, что манометр покажет меньшее давление, чем до удаления кислорода. Значит, присутствие кислорода в воздухе увеличивает его давление.

Рис. 388. При поглощении фосфором кислорода из воздуха манометр показывает уменьшение давления

Точное исследование давления смеси газов впервые произведено в 1809 г. английским химиком Джоном Дальтоном (1766—1844). Давление, которое будет иметь каждый из газов, составляющих смесь, если удалить остальные газы из объема, занимаемого смесью, называют парциальным давлением этого газа (от латинского слова pars — парциальный, частичный). Дальтон нашел, что давление смеси газов равно сумме их парциальных давлений (закон Дальтона). Если, например, давление кислорода в колбе равно , а давление водорода в такой же колбе при той же температуре равно , то, смешав те же массы кислорода и водорода в такой же колбе (и при той же температуре), получим смесь при давлении . Заметим, что к сильно сжатым газам закон Дальтона неприменим, так же как и закон Бойля — Мариотта.

Как истолковать закон Дальтона с точки зрения молекулярной теории, будет рассказано в §241.