Νόμος Dalton

 Ο  νόμος Dalton καθορίζει ότι η συνολική πίεση που ασκεί ένα μίγμα αερίων είναι ίση με το άθροισμα των ξεχωριστών πιέσεων που θα ασκούσε κάθε ένα από τα αέρια, εάν καταλάμβανε ολόκληρο τον όγκο μόνο του.

Σ΄ένα μίγμα αερίων κάθε αέριο συμπεριφεριφέρεται ως εάν να καταλάμβανε μόνο του τον περιέκτη τους. Ασκεί μερική πίεση που είναι ανεξάρτητη από την πίεση των άλλων αερίων στο μίγμα και ισούται με την πίεση που θα ασκούσε, εάν καταλάμβανε μόνο του τον περιέκτη τους. Η πίεση που ασκεί κάθε αέριο, μόνο του ή σε μίγμα περισσοτέρων αερίων, ονομάζεται μερική πίεση του αερίου, μπ. Από τη μπ υπό την οποία εκφέρεται κάθε αέριο, στις τρέχουσες συνθήκες καθορίζεται η χημική και φυσική συμπεριφορά του, στο μίγμα ή την ατμόσφαιρα. Η μερική πίεση των αερίων εξαρτάται από τον αριθμό των μορίων σε δεδομένο όγκο, υπό σταθερή θερμοκρασία. Είναι απολύτως ανεξάρτητη από την παρουσία άλλων αερίων στο μίγμα. Δηλαδή, ισχύει:

P.V/T= (P1+2+P3Pn).V/T

Έτσι, για την ατμόσφαιρα μπορούμε να γράψουμε:

PB=PN2+PO2+PΗ2O +PCO2

όπου  ΡΒ = βαρομετρική πίεση,  PN2, η μερική πίεση του Ν2, PO2, η μερική πίεση του Ο2, PΗ2O , η μερική πίεση των υδρατμών και PCO2, η μερική πίεση του CO2. Η εξίσωση αυτή περιγράφει, επίσης, την πίεση στον κυψελιδικό αέρα, αλλά η συμμετοχή της PH2O και της PCO2 αυξάνεται, καθώς η συμμετοχή της PO2 και της PN2 μειώνονται, αντίστοιχα. Το άθροισμα των μερικών πιέσεων στον κυψελιδικό αέρα είναι το ίδιο με το άθροισμα των κυψελιδικών πιέσεων των αερίων στην ατμόσφαιρα, εάν αγνοήσουμε τις διακυμάνσεις της πιέσεως που επιβάλλονται κατά τις αναπνευστικές κινήσεις.  Από τα προηγούμενα συνάγεται ότι η μερική συγκέντρωση ενός αερίου, σ΄ένα μίγμα αερίων, ισούται με τη μερική πίεση του αερίου δια τη βαρομετρική πίεση∙ πχ.,

                                          PΑΕΡΙΟΥ =FΑΕΡΙΟΥ . PB

 και για το Ο2:

                                                      PO2=FO2 Χ PB  

όπου FO2, η μερική συγκέντρωση του Ο2  στον ατμοσφαιρικό αέρα και PB η βαρομετρική πίεση. Η παρουσία των υδρατμών, προξενεί μικρή περιπλοκή στους υπολογισμούς:

 

PO2=FO2 (ξηρού μίγματος) Χ(PB-PH2O).

 

Στον επόμενο πίνακα εμφανίζεται η σύνθεση της ατμόσφαιρας, στο επίπεδο της θάλλασσας.

Αέριο

% περιεκτικότητα στην ατμόσφαιρα

Μοριακό βάρος

Άζωτο, Ν2

78.084

28,0134

Οξυγόνο, Ο2

20.9476

31,9998

Αργόν, Αr

0.934

39,948

Διοξείδιο άνθρακος, CO2

0.0314

44,00995

Νέον, Νe

0.001818

20,183

Ήλιον, He

0.00052

4,0026

Κρυπτόν, Kr

0.000114

83,80

Ξένον, Xe

0.0000087

131,30

Υδρογόνο, H

0.00005

2,01

Mεθάνιο, CH4

0.00002

16,04

Οξείδιο του Ν2

0.00005

44,01

Όζον, Ο3

0-0.000007

47,9982

Διοξείδιο θείου, SO2

0-0.0001

64,06

Διοξείδιο Ν2

0-0.000001

46,005

Αμμωνία, NH3

0-ίχνη

17,030

Μονοξείδιο άνθρακος, CO

0-ίχνη

28,01055

Ιώδιο, Ι2

0-0.000001

253,8088

βλέπε, επίσης, πίνακα