Udara bukan satu bahan tunggal tetapi campuran beberapa gas. Walaupun semua gas berkongsi ruang yang sama, kita boleh menghuraikan sumbangan setiap komponen kepada tekanan keseluruhan. Sumbangan ini dipanggil tekanan separa.
Hukum Dalton menjumlahkan sumbangan gas
Bagi campuran gas ideal yang tidak bertindak balas secara kimia, tekanan keseluruhan sama dengan jumlah tekanan separa semua komponennya. Tekanan separa sesuatu gas ialah tekanan yang akan dihasilkannya jika gas itu sahaja memenuhi keseluruhan isi padu pada suhu yang sama.
Pecahan mol menghubungkan komposisi dengan tekanan
Dalam campuran gas ideal, nisbah bilangan mol sesuatu komponen kepada jumlah mol dipanggil pecahan mol. Tekanan separa komponen sama dengan pecahan molnya didarab dengan tekanan keseluruhan. Oleh itu, komponen yang mempunyai pecahan mol lebih besar lazimnya menyumbang bahagian tekanan yang lebih besar.
| Konsep | Maksud | Kaitan dengan tekanan |
|---|---|---|
| Tekanan separa | Tekanan yang akan diberikan oleh satu gas jika berada sendirian pada isi padu dan suhu campuran | Sumbangan satu komponen kepada tekanan keseluruhan |
| Pecahan mol | Bilangan mol satu komponen dibahagi jumlah mol | Tekanan separa = pecahan mol × tekanan keseluruhan |
| Tekanan keseluruhan | Tekanan campuran gas | Jumlah tekanan separa semua komponen (Hukum Dalton) |
| Tekanan gas kering | Tekanan gas sasaran selepas sumbangan wap air ditolak | Bagi gas yang dikumpulkan di atas air dan berada dalam keseimbangan dengannya: tekanan keseluruhan − tekanan wap air pada suhu itu |
Udara menunjukkan konsep ini secara langsung
Nitrogen merupakan bahagian terbesar udara kering dan menyumbang tekanan separa terbesar, diikuti oksigen. Apabila tekanan atmosfera berubah, misalnya dengan altitud, tekanan separa oksigen juga berubah walaupun pecahan oksigen boleh kekal hampir sama. Inilah sebabnya tekanan separa lebih bermakna daripada peratus sahaja dalam banyak persoalan fisiologi.
Wap air turut menyumbang kepada bacaan tekanan
Gas yang dikumpulkan di atas air biasanya bercampur dengan wap air. Tekanan yang diukur ialah jumlah tekanan gas sasaran dan tekanan separa wap air. Untuk mendapatkan tekanan gas kering, tekanan separa wap air pada suhu berkenaan perlu ditolak daripada tekanan keseluruhan.
Hukum Dalton mempunyai andaian
Hubungan mudah ini paling tepat untuk gas yang hampir ideal dan tidak bertindak balas antara satu sama lain. Pada tekanan tinggi, suhu rendah atau apabila interaksi molekul menjadi penting, gas sebenar boleh menyimpang daripada model ideal dan pembetulan termodinamik mungkin diperlukan.
Bagaimana kita mengetahui hal ini?
Apakah tekanan separa sesuatu gas?