قانون دالتون للضغوط الجزئية هو القانون الذي وضعه العالم جون دالتون عام 1801 وهذا كان بعد محاولات كثيرة من علماء سابقين أمثلة روبرت بويل، وظل القانون يستخدم حتى الأن للغازات الحقيقية في حالة انخفاض الضغوط وارتفاع درجات الحرارة، وأقرب مثال على القانون ( تركيز وضغط الغاز في أسطوانات الأكسجين الخاصة بالغواصين.
تعريف قانون دالتون
في قانون دالتون نجد أن الضغط الكلي لخليط من الغازات يتساوى مع مجموع الضغوط الجزئية للغازات التي يتكون منها الخليط.
والضغط الجزئي يُقصد به هنا الضغط الذي ينتج عن أي غاز عندما يُوضع بمفرده في وحدة الحجم المعروفة التي تحتوي على الخليط في درجة الحرارة ذاتها دون تغيير.
صيغة قانون دالتون
الصيغة العامة لقانون دالتون للضغوط الجزئية تكون كما يلي وفقًأ لعدة معادلات بسيطة:
فلنفرض أن الخليط يحتوي على عدد من الغازات ويرمز له بـ ( n )، يكون الضغط الشامل هناptotal = ∑ni = 1pi .
وبصيغة أخرى مبسطة نجد أن: = p1 + p2 + p3 + p4 + p5…. + pn المجموع، فمن خلال هذه الصيغة نجد أن:
p1 + p2 + p3 + p4 + p5…. + pn هما الرموز الدالة على الضغط الجزئي لكل غاز في الخليط.
يمكن وصل كلا من: قانون دالتون للضغوط الجزئية مع قانون الغاز المثالي بالمعادلات التالية:
R = nRTV → ntotalRTv = n1RTv + n2RTv + n3RTv + n4RTv + n5RTv + ⋅⋅⋅⋅⋅ + nnRTv.
n = n1 + n2 + n3 + n4 + n5 +…. + nn.
نستنتج من هذه المعادلة التالي: أن رقم المولات الذي يوجد في خليط الغازات يتساوى تمامًا مع مجموع المولات الخاصة بكل غاز بمفرده.
مزايا وعيوب نظرية دالتون الذرية
فبعد معرفة النص العام لقانون دالتون للضغوط الجزئية، نجد أن القانون لديه بعض نقاط العيوب والمميزات التي يمكن تلخيصها في الأسطر التالية:
مزايا نظرية دالتون الذرية
الجدير بالذكر أن العالم جون دالتون بعد وضعه لهذه النظرية أو القانون، يكون أول من أثبت أن ذرات العناصر الكيميائية لها وجود بالفعل، هذا بالإضافة إلى تمييزه لها من خلال التجربة العلمية التي أجراها.
فقد استطاع العالم من خلال نظرية قانون دالتون الجزئية شرح تركيب العناصر الكيميائية وكذلك المركبات الكيميائية التي تكون عبارة عن:
عناصر لها نسب محددة وفقًا للكتلة الذرية لكل عنصر.
عيوب نظرية دالتون للذرات
من أبرز عيوب نظرية دالتون للذرات أن الذرة يمكن أن تنقسم لتصبح بروتونات ونيوترونات وكذلك إلكترونات.
وتعد أصغر جسيم يمكنه الدخول للتفاعل الكيميائي وهذا يعكس ما قاله جون العالم جون دالتون في نظريته ( أن الذرة لا يمكن أن تتجزأ ).
بناءً على قانون دالتون نجد أن ذرات العنصر تتشابه مع بعضها، ولكن ثبت أن:
الذرات للعنصر الواحد من المحتمل أن تختلف من حيث الكتلة والكثافة.
قال العالم دالتون أن ذرات العناصر تختلف عن بعضها في كافة النواحي، ولكن هناك بعض الأبحاث أثبتت عكس نظريته:
فقالت أن الذرات الخاصة بالعناصر المختلفة من المحتمل أن تكون متشابهة مع بعضها في حالات قليلة فقط في الكتلة الذرية، مثل: الأرجون، والكالسيوم.
استكمالًا لعيوب نظرية دالتون للذرات نجد أنه قال أن العناصر المختلفة:
تتحدد مع بعضها بشكل كامل حتى ينتج عن هذا الاتحاد المركب الكيميائي، ولكن هذا لم يوجد نهائيًا في:
المركبات العضوية خاصةً المعقدة منها، مثل: السكر.
تطبيقات على قانون دالتون للضغوط الجزئية
توجد الكثير من التطبيقات العملية لقانون دالتون للضغوط الجزيئية في الواقع، مثل:
- الغوص تحت الماء
- وفقًا لقانون دالتون فنجد أن تأثثير الضغط الجزئي على الغواص ليس ثابتًا، فنجد أن نزول الغواص لعمق أكبر يؤدي لزيادة معدل الضغط الواقع عليه وهذا قد ينتج عنه أضرار كبيرة في الأعماق الشديدة.
- ولهذا يجب أخذ الاحتياطات الكاملة، مثل: حمل أسطوانة الغازات ومراعاة تركيزها وكذلك ضغط كل من: الأكسجين والنيتروجين بها.
