آخر تحديث: 2026-06-16

فهم قانون دالتون

في خليط من الغازات التي لا تتفاعل، يضغط كل مكوّن على جدران الوعاء كما لو أن الغازات الأخرى غير موجودة. ويجمع قانون دالتون تلك الإسهامات الفردية معاً:

والضغط الذي يسهم به مكوّن واحد هو ضغطه الجزئي. ولأن الضغط يتناسب مع عدد المولات عند ثبوت درجة الحرارة والحجم، فإن الضغط الجزئي لمكوّن هو ببساطة كسره المولي مضروباً في الضغط الكلي:

الكسر المولي $x_i$ هو عدد مولات مكوّن واحد مقسوماً على إجمالي المولات في الخليط، فيقع كل كسر مولي بين 0 و1، وتتجمع كلها لتعطي 1.

مثال محلول

يكون الهواء الجاف عند مستوى سطح البحر عند ضغط كلي يقارب 1 atm، ويتكوّن من نحو 21% أكسجين بحسب المولات، فيكون الكسر المولي للأكسجين $x = 0.21$. ويكون ضغطه الجزئي:

والآن طبّق القانون عكسياً. غاز قِيس ضغطه الجزئي عند 0.5 atm ويُعرف أن كسره المولي 0.25 ينتمي إلى خليط ضغطه الكلي:

قراءة التركيب من الضغوط

لأن العلاقة $P_i = x_i P_{total}$ تُعاد ترتيبها إلى $x_i = P_i / P_{total}$، فإن نسبة الضغط الجزئي لمكوّن إلى الضغط الكلي تساوي تماماً كسره المولي. وبذلك يقيس قياس الضغوط الجزئية التركيب مباشرةً، دون وزن أي شيء.

تتجمع الضغوط الجزئية في العمود الأخير لتعطي مجدداً الضغط الكلي 1 atm، وهو قانون دالتون مُعاداً صياغته.

لماذا تتصرف الغازات باستقلال

ينجح القانون لأن جزيئات الغاز المثالي متباعدة بما يكفي لتتجاهل بعضها بين الاصطدامات. فيملأ كل نوع الحجم كله ويصطدم بالجدران بمعدل يحدده فقط عدد جزيئاته، فيعتمد ضغطه على عدد مولاته وحده، لا على هوية الغازات الأخرى التي تشاركه الحيز. وتصح هذه الفرضية جيداً عند الضغوط العادية، لكنها تضعف عند الضغط العالي أو الحرارة المنخفضة، حيث تتزاحم الجزيئات بما يكفي لتتفاعل ويبدأ المجموع البسيط في الانحراف.