混合气体中某组分气体对器壁所施加的压力叫做该组分气体的分压。对于理想气体来说,某组分气体的分压力等于在相同温度下该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。
在温度与体积一定时,混合气体中各组分气体的分压之和等于混合气体的总压。
数学表达式:P总=P1+P2+···+Pi
假定在体积为V的容器中充入一定量的混合气体,在温度T下,其总压为P总,显然混合气体总物质的量n总是个组分气体位置的量ni。
由理想气体定律:P总V=n总RT PiV=niRT
将P总V=n总RT展开
P总=n总RT/V=(n1+n2+···+ni)RT/V=n1RT/V+n2RT/V+···+ni=P1+P2+···+Pi
气体的分压等于总压强乘以气体摩尔分数或体积分数。
P总=P1+P2+···+Pi ,在右式两边同除P总。
1=P1/P总+P2/P总+···+Pi/P总=x1+x2+···+xi
各组分气体的分压Pi与总压P总之比称之为压强分数,显然压强分数之和Pi/P总等于1。
因为n总=n1+n2+···+ni
同样, 1=n1/n总+n2/n总+···+ni/n总=x1+x2+···+xi
ni/n总称为摩尔分数。
由分体积定律:1=V1/V总+V2/V总+···+Vi/V总
可得xi=Pi/P总=ni/n总=Vi/V总,即对于同一状态气体压强分数等于摩尔分数等于体积分数。
对上式变形得:Pi=P总·Vi/V总=P总·ni/n总