道爾頓分壓定律

道爾頓分壓定律人物成就

英國科學(xué)家約翰·道爾頓在19世紀(jì)初把原子假說引入了科學(xué)主流。他所提供的關(guān)鍵的學(xué)說，使化學(xué)領(lǐng)域自那時以來有了巨大的進(jìn)展。

道爾頓分壓定律相關(guān)學(xué)說

確切地說，并不是道爾頓首先提出所有的物質(zhì)都是由極其微小的、不可毀壞的粒子──人稱原子組成的。這個概念是由古希臘哲學(xué)家德漠克利特提出來的，甚至在他以前可能就有人提出過。另一位希臘哲學(xué)家伊壁鳩魯（公元前342—270年？）采用了這一假說。羅馬作家留克利希阿斯（公元前99？－55年）在他的著名詩歌《論事物的本質(zhì)》中對這一假說做了生動形象的介紹。

德謨克利特的學(xué)說未被亞里士多德接受，在中世紀(jì)受到了忽視，對現(xiàn)代科學(xué)沒有什么影響。但是17世紀(jì)有幾個包括艾薩克·牛頓在內(nèi)的主要科學(xué)家支持過類似的學(xué)說。不過早期的原子學(xué)說都沒有定量表達(dá)，也沒有用于科學(xué)研究，最根本的是誰也沒有看到哲學(xué)的假想和化學(xué)的嚴(yán)酷事實之間存在的聯(lián)系。

這就是道爾頓的貢獻(xiàn)所在。他提出了一個明了的定量學(xué)說，可以用來解釋化學(xué)實驗，并經(jīng)受住了實驗室的精確檢驗。

雖然道爾頓的術(shù)語與我們現(xiàn)在使用的稍有不同，但是卻清楚地表述了原子、分子、元素等概念。他明確指出；雖然世界上原子的總數(shù)目相當(dāng)之大，但是不同原子種類的數(shù)目卻是非常之?。ㄋ脑辛谐?0種元素即20種原子，今天所知道的元素有一百多種）。

雖然不同種類的原子有不同的重量，但是道爾頓認(rèn)為任何兩個同類原子的所有性質(zhì)包括重量都相同。道爾頓在他的書中列出了一張各種不同類原子的相對重量表──有關(guān)這方面的第一張表，是定量原子學(xué)說的一個重要特征。

道爾頓還明確地指出，任何相同化合物的兩個分子都是由相同原子組成的（例如，每個氧化亞氮都是由兩個氮原子和一個氧原子組成的）。由此可推出一種已知的化合物──不管是由什么方法配制或在哪里發(fā)現(xiàn)的──總含有相同的元素，而且這些元素之間的重量比完全一樣。這就是約瑟夫·路易斯·普勞特幾年前在實驗中發(fā)現(xiàn)的“定比定律”。

道爾頓的學(xué)說非常具有說服力，不到二十年的時間就為大多數(shù)科學(xué)家所采納。而且化學(xué)家按照書中所提出的方案行事：準(zhǔn)確地確定出相對原子重量和每種分子的原子數(shù)；定量分析化合物。當(dāng)然這個方案已取得徹底的成功。

原子假說的重要性是不易被夸大的。它是我們認(rèn)識化學(xué)的主要學(xué)說，而且在很大程度上是現(xiàn)代物理學(xué)的一個不可缺少的序幕。只是因為在道爾頓以前就有人經(jīng)常討論原子論，所以他在此冊中的名次并不很高。

道爾頓分壓定律定律簡介

道爾頓分壓定律（也稱道爾頓定律）描述的是理想氣體的特性。這一經(jīng)驗定律是在1801年由約翰·道爾頓所觀察得到的。在任何容器內(nèi)的氣體混合物中，如果各組分之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則每一種氣體都均勻地分布在整個容器內(nèi)，它所產(chǎn)生的壓強(qiáng)和它單獨(dú)占有整個容器時所產(chǎn)生的壓強(qiáng)相同。也就是說，一定量的氣體在一定容積的容器中的壓強(qiáng)僅與溫度有關(guān)。例如，零攝氏度時，1mol 氧氣在 22.4L 體積內(nèi)的壓強(qiáng)是 101.3kPa 。如果向容器內(nèi)加入 1mol 氮?dú)獠⒈３秩萜黧w積不變，則氧氣的壓強(qiáng)還是 101.3kPa，但容器內(nèi)的總壓強(qiáng)增大一倍?？梢姡?1mol 氮?dú)庠谶@種狀態(tài)下產(chǎn)生的壓強(qiáng)也是 101.3kPa 。道爾頓分壓定律從原則上講只適用于理想氣體混合物，不過對于低壓下真實氣體混合物也可以近似適用。

道爾頓（Dalton）總結(jié)了這些實驗事實，得出下列結(jié)論：某一氣體在氣體混合物中產(chǎn)生的分壓等于在相同溫度下它單獨(dú)占有整個容器時所產(chǎn)生的壓力；而氣體混合物的總壓強(qiáng)等于其中各氣體分壓之和，這就是氣體分壓定律（law of partial pressure）。

即理想氣體混合物中某一組分B的分壓等于該組分單獨(dú)存在于混合氣體的溫度T及總體積V的條件下所具有的壓力。而混合氣體的總壓即等于各組分單獨(dú)存在于混合氣體溫度、體積條件下產(chǎn)生壓力的總和。這即為道爾頓分壓定律。

道爾頓定律只適用于理想氣體混合物，實際氣體并不嚴(yán)格遵從道爾頓分壓定律，在高壓情況下尤其如此。當(dāng)壓力很高時，分子所占的體積和分子之間的空隙具有可比性；同時，更短的分子間距離使得分子間作用力增強(qiáng)，從而會改變各組分的分壓力。這兩點在道爾頓定律中并沒有體現(xiàn)。

道爾頓分壓定律人物歷史

道爾頓于1766年出生在英格蘭北方鷹田莊。他只是在11歲以前受過正規(guī)教育，幾乎完全是靠自學(xué)掌握了科學(xué)知識。他才智早熟，12歲就當(dāng)上了教師。15歲遷往肯德爾城，26歲又遷到曼徹斯特，在那兒一直居住到1844年去世。他終生未娶。

道爾頓在1787年時對氣象學(xué)發(fā)生了興趣，六年后發(fā)表了一本有關(guān)氣象學(xué)的書。對空氣和大氣的研究又使他對一般氣體的特征發(fā)生了興趣。通過一系列的實驗，他發(fā)現(xiàn)了有關(guān)氣體特性的兩個重要定律。第一個定律是道爾頓在1801年提出來的，該定律認(rèn)為一種氣體所占的體積與其溫度成正比（一般稱為查爾斯定律，是根據(jù)法國科學(xué)家查爾斯的名字命名的。他比道爾頓早幾年發(fā)現(xiàn)了這個定律，但未能把其成果發(fā)表出來）。第二個定律是1801年提出來的，叫做道爾頓氣體分壓定律。

1804年道爾頓就已系統(tǒng)地提出了他的原子學(xué)說，并且編制了一張原子量表。但是他的主要著作《化學(xué)哲學(xué)的新體系》直到1808年才問世，那是他的成功之作。他在晚年獲得了許多榮譽(yù)。

附帶一提的是道爾頓患有色盲癥。這種病的癥狀引起了他的好奇心。他開始研究這個課題，最終發(fā)表了一篇關(guān)于色盲的論文──曾經(jīng)問世的第一篇有關(guān)色盲的論文。

雙溫法濕度發(fā)生器是在恒定的壓力條件下，將某一溫度的氣體在飽和器（室）飽和，然后在測試室使其溫度升高，根據(jù)道爾頓分壓定律和氣體狀態(tài)方程可計算出較高溫度下氣體的相對濕度。

雙溫法濕度發(fā)生器（Two-temperaturehumiditygenerator）

通過調(diào)節(jié)飽和器和測試室的溫度，就可以得到不同濕度的氣流或氣氛。2100433B

理想氣體的混合物中，各氣體組分的分子間沒有相互作用力，互不干擾，可視為每個組分各自對容器壁造成各自的壓強(qiáng)，其總壓等于各組分的分壓和。這就是道爾頓分壓定律