Bir gaz karışımında metan (CH₄) gazının mol kesri 0,25'tir. Toplam basınç 80 kPa olduğuna göre, metan gazının kısmi basıncı kaç kPa'dır?
A) 15Bu soruda, bir gaz karışımındaki metan gazının kısmi basıncını bulmamız isteniyor. Gaz karışımlarında her bir gazın tek başına uyguladığı basınca kısmi basınç denir. Kısmi basıncı hesaplamak için Dalton'ın Kısmi Basınçlar Yasası'ndan faydalanırız.
Soruda bize şu bilgiler verilmiş:
Metan ($CH_4$) gazının mol kesri ($X_{CH_4}$) = $0,25$
Toplam basınç ($P_{toplam}$) = $80 \text{ kPa}$
Bizden istenen ise metan gazının kısmi basıncı ($P_{CH_4}$).
Bir gazın kısmi basıncı, o gazın mol kesri ile gaz karışımının toplam basıncının çarpımına eşittir. Bu ilişkiyi gösteren formül şöyledir:
$P_i = X_i \times P_{toplam}$
Burada $P_i$ i gazının kısmi basıncını, $X_i$ i gazının mol kesrini ve $P_{toplam}$ gaz karışımının toplam basıncını ifade eder.
Metan gazı için formülü uygulayalım:
$P_{CH_4} = X_{CH_4} \times P_{toplam}$
$P_{CH_4} = 0,25 \times 80 \text{ kPa}$
Şimdi çarpma işlemini gerçekleştirelim:
$P_{CH_4} = 20 \text{ kPa}$
Buna göre, metan gazının kısmi basıncı $20 \text{ kPa}$'dır.
Cevap B seçeneğidir.