Aynı kap içerisinde birden fazla farklı gaz bulunabilir. Bu gazların yapacakları basınçlar gazların cinsine bağlı değildir. Kaba uygulanan basınç kaptaki toplam gazın mol sayısına bağlıdır. İdeal gazlar bir birini etkilemediği için her birinin kendi mol sayısına göre kaba uyguladığı basınca o gazın kısmi basıncı denir.

Gaz karışımında bir gazın mol sayısının toplam mol sayısına oranına da mol kesri denir.

nxnT=X (Mol Kesri)

Bir gaz karışımında mol kesirlerinin toplamı 1 dir.

SIVI YÜZEYİNDE TOPLAM GAZ BASINCI

Buhar Basıncı

Sabit sıcaklıkta sıvı yüzeyindeki sıvı tanecikleri sahip oldukları kinetik enerjiye bağlı olarak buhar fazına geçer. Kapalı kaptaki buhar basıncı belirli bir değere ulaştığında sıvı buhar dengesi kurulmuş olur. Bu durumda buharın sıvı yüzeyi ve kaba yaptığı etkiye denge buhar basıncı denir.

Kapalı kaplarda buharlaşan sıvı tanecik sayısı ile sıvılaşan buhar tanecik sayısı eşitlendiğinde sıvı buhar dengesi kurulmuş olur.

Buhar Basıncına Etki Eden Faktörler

1. Sıcaklık

Sıvının sıcaklığı artırıldığında sıvının kinetik enerjisi artacağından
buharlaşma artar. Buna bağlı olarak sıvının buhar basıncı artar.

2. Moleküller Arası Çekim Kuvveti

Sıvı tanecikleri arasındaki çekim kuvveti arttıkça sıvının buhar haline geçmesi zorlaşacaktır. Bu nedenle moleküller arası çekim arttıkça buhar basıncı azalır.

3. Safsızlık

Eğer bir sıvı içerisinde uçucu olmayan bir katı çözünür ise sıvı molekülleri çözünen madde ile bağ oluşturacağı için buharlaşma doğal olarak ta buhar basıncı azalacaktır. (Bu kısım ile ilgili hesaplamaları çözelti konusunda işleyeceğiz.) Kapalı bir kapta hem sıvı hem de başka bir gaz varsa kaptaki toplam gaz basıncı sıvının buhar basıncı ve gazın kısmi basınçlarının toplamına eşit olacaktır. Çünkü sıvının bulunduğu her sıcaklıkta mutlaka buharı ve buharının da basıncı vardır.

BİLGİ: Maddenin buhar özelliğinin ortadan kalkarak gaz özelliğinin başladığı sıcaklık kritik sıcaklıktır. Başka bir ifadeyle, bir gazın basınçla sıvılaşabildiği maksimum sıcaklığa denir. Bulundukları sıcaklıkta basınçla sıvılaştırılabilen akışkanlara buhar, sıvılaştırılamayan akışkanlara gaz denir. Kritik sıcaklık maddeler için ayırt edici bir özelliktir.

Çözümlü Örnek Test Soruları

Gaz Karışımları

Gaz karışımları, farklı gazların aynı kapta bir arada bulunması durumunda, her bir gazın kendi basıncı (kısmi basınç) ile toplam basınç üzerinde etkili olduğu sistemlerdir. Dalton’un kısmi basınçlar kanunu ve diğer gaz yasaları, bu tür karışımlarda basınç ve hacim ilişkilerini açıklar.

1. Bir kapta oksijen ve azot gazlarından oluşan bir gaz karışımı bulunmaktadır. Kap içindeki toplam basınç 3 atm olup, oksijen gazının kısmi basıncı 2 atm’dir. Buna göre, azot gazının kısmi basıncı kaç atm’dir?

A) 1 atm
B) 2 atm
C) 3 atm
D) 0,5 atm

Çözüm: Dalton’un kısmi basınçlar kanununa göre, toplam basınç her bir gazın kısmi basınçlarının toplamıdır. Bu durumda, azot gazının kısmi basıncı 3 atm – 2 atm = 1 atm olur. Cevap A.

2. Bir gaz karışımında, her bir gazın toplam basınca katkısı hangi faktörlere bağlıdır?

A) Gazın kütlesine
B) Gazın molekül sayısına
C) Gazın hacmine
D) Gazın sıcaklığına

Çözüm: Gaz karışımında, her bir gazın toplam basınca katkısı, o gazın molekül sayısına ve dolayısıyla mol sayısına bağlıdır. Cevap B.

3. 2 mol oksijen ve 3 mol helyum gazı içeren bir karışımda, toplam basınç 10 atm olarak ölçülmüştür. Helyum gazının kısmi basıncı kaç atm olur?

A) 4 atm
B) 5 atm
C) 6 atm
D) 7,5 atm

Çözüm: Kısmi basınç, gazın mol sayısının toplam mol sayısına oranıyla hesaplanır. Helyum gazının mol sayısı toplam 5 molün 3 molü olduğundan, helyumun kısmi basıncı 10 atm x (3/5) = 6 atm olur. Cevap C.

4. Bir kapta bulunan gaz karışımı 1 mol oksijen, 2 mol azot ve 3 mol helyum içermektedir. Eğer toplam basınç 12 atm ise azot gazının kısmi basıncı kaç atm’dir?

A) 2 atm
B) 4 atm
C) 6 atm
D) 8 atm

Çözüm: Azot gazının mol oranı 2/6 olduğundan, toplam basınç 12 atm’in bu oranı ile çarpılmasıyla kısmi basınç 12 atm x (2/6) = 4 atm olur. Cevap B.

5. Dalton’un kısmi basınçlar kanununa göre, bir gaz karışımında her bir gazın kısmi basıncı hangi koşullarda toplam basıncı belirler?

A) Gazların sıcaklıkları sabit olduğunda
B) Gazların hacimleri farklı olduğunda
C) Her gazın basıncı birbirine eşit olduğunda
D) Her gaz ideal davranış gösterdiğinde

Çözüm: Dalton’un kısmi basınçlar kanununa göre, gaz karışımında her bir gazın kısmi basıncı, gazların ideal davranış gösterdiği ve sıcaklıkların sabit olduğu durumlarda toplam basıncı belirler. Cevap A.

6. Bir kapalı kaptaki gaz karışımında, oksijenin kısmi basıncı 1 atm, azotun kısmi basıncı 3 atm ve karbon dioksitin kısmi basıncı 2 atm’dir. Kap içindeki toplam basınç kaç atm olur?

A) 4 atm
B) 5 atm
C) 6 atm
D) 10 atm

Çözüm: Dalton’un kısmi basınçlar kanununa göre, toplam basınç, her bir gazın kısmi basınçlarının toplamıdır. 1 atm + 3 atm + 2 atm = 6 atm olur. Cevap C.