ドルトンの法則

ドルトンの法則（ドルトンの分圧の法則とも呼ばれる）は、反応しない気体の混合物では、加えられる全圧力は個々の気体の分圧の合計に等しいと述べている。^{[ 1 ]}この経験法則は、1801年にジョン・ドルトンによって観察され、1802年に発表された。^{[ 2 ]}ドルトンの法則は理想気体の法則に関連している。

数学的に、非反応性ガスの混合物の圧力は、以下の合計として定義できます。 $${\displaystyle p_{\text{total}}=\sum _{i=1}^{n}p_{i}=p_{1}+p_{2}+p_{3}+\cdots +p_{n}}$$ ここで、 p ₁、p ₂、...、p _{n は}各成分の部分圧を表す。^{[ 1 ]}

$${\displaystyle p_{i}=p_{\text{total}}x_{i}}$$ ここで、 xi_はn個の成分からなる混合物全体のi番目の成分のモル分率である。

以下の関係式は、個々の気体成分の 体積濃度を決定する方法を提供する。$${\displaystyle p_{i}=p_{\text{total}}c_{i}}$$ ここで、c _iは成分iの濃度である。

ドルトンの法則は実在気体では厳密には成り立たず、圧力が上昇するにつれてそのずれは大きくなる。このような条件下では、分子が占める体積は分子間の自由空間に比べて大きくなる。特に、分子間の平均距離が短いため、気体分子間の分子間力が大きくなり、分子が及ぼす圧力が大きく変化する。この効果は理想気体モデルには含まれていない。