Das Partialdruck-Gesetz von Dalton ist eine logische Konsequenz auf Daltons Atomhypothesen. Dalton fand in Experimenten heraus, dass die Massenverhältnisse von Elementen, die miteinander mehrere unterschiedliche chemische Verbindungen bilden (z.B. Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid), in einem einfachen, ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen (siehe hierzu: Gesetz der multiplen Proportionen, Allgemeine Chemie).
Der Partialdruck kann nur bei Stoffen im gasförmigen Zustand berechnet werden. Der Partialdruck eines Stoffes im einem Gasgemisch entspricht dem Druck, den die Menge dieses Stoffes aufweisen würde, wenn nur dieser Stoff vorhanden wäre.
Eine weitere Grundlage des Gesetzes von Dalton ist das ideale Gasgesetz von Avogadro. Dieses Gesetz besagt, dass unter gleichen Bedingungen (Temperatur, Druck) in gleichen Volumina unterschiedlicher Gase die gleiche Anzahl von Teilchen vorhanden sind (=> Avogadro-Konstante).
Dies veranlasste Dalton zu weiteren Experimenten, so beobachtete er, dass der Gesamtdruck einer Gasmischung (Mischung aus Gasen) ebenso groß ist wie die Summe der Drücke der einzelnen Gase (= Partialdrücke). Das Gesetz lautet in Formeln ausgedrückt:
Gesetz von Dalton in Formel
Mit Hilfe der Formel für das ideale Gasgesetz (p·V = n·R·T) kann die obige Formel so umgestaltet werden, dass der Gesamtdruck mit Hilfe einfacher Messungen wie Temperatur und Druck bestimmt werden kann. Das Symbol “n” steht in der Formel für die Molzahl (R = Gaskonstante, T = abs. Temperatur, V = Volumen).
Der Partialdruck bezieht sich auf den Druck, den ein Gas in einer Mischung aus Gase ausüben würde, wenn es alleine den gesamten Raum einnehmen würde.
Das Gesetz von Dalton wurde von dem britischen Wissenschaftler John Dalton im Jahr 1803 formuliert.
Das Gesetz von Dalton stellt fest, dass der Gesamtdruck in einer Mischung aus idealen Gasen gleich der Summe der Partialdrücke der einzelnen Komponentengase ist.
Der Partialdruck eines Gases kann berechnet werden, indem man seinen Bruchteil an der Gesamtmenge der Gase nimmt und diesen mit dem gesamten Druck der Gasmenge multipliziert.
Die Formel für das Dalton’sche Gesetz lautet Ptot = P1 + P2 + P3+ … , wobei Ptot der gesamte Druck ist und P1, P2, P3, … die Partialdrücke der individuellen Gase.
Ein praktisches Beispiel für das Dalton’sche Gesetz ist die Luft die wir atmen. Sie besteht aus mehreren Gaskomponenten, von denen jede einen eigenen Partialdruck aufweist. Die Summe dieser Partialdrücke ergibt den Gesamtdruck der Luft.
Das Dalton’sche Gesetz ist wichtig, weil es hilft, das Verhalten von Gasmischungen zu verstehen und zu berechnen, was in vielen wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen nützlich ist.
Das Dalton’sche Gesetz findet in verschiedensten Bereichen Anwendung wie in der Chemie, Physik, Medizin und in der Atmosphärenwissenschaft.
Wenn man zwei Gase in einem Behälter mischt, üben sie unabhängig von einander Druck aus, als ob das andere Gas nicht vorhanden wäre. Dies wird als unabhängige Bewegung von Gasmolekülen bezeichnet und ist ein Schlüsselkonzept des Dalton’schen Gesetzes.
Die Atemluft besteht aus einer Mischung verschiedener Gase, allen voran Stickstoff und Sauerstoff. Jedes dieser Gase übt einen bestimmten Partialdruck aus. Die Summe aller dieser Partialdrücke ergibt den Gesamtdruck unserer Atemluft und veranschaulicht das Dalton’sche Gesetz.