Dalış tüpündeki hava karışımında oksijenin kısmi basıncı 40 kPa, azotun kısmi basıncı 160 kPa'dır. Toplam basınç 250 kPa olduğuna göre, karışımdaki diğer gazların kısmi basıncı kaç kPa'dır?
A) 40Bu soruyu çözmek için gaz karışımlarının basınç özelliklerini anlamamız gerekiyor. Özellikle Dalton'ın Kısmi Basınçlar Yasası bu tür problemlerin anahtarıdır.
Bu yasa der ki: Bir gaz karışımının toplam basıncı, karışımdaki her bir gazın tek başına uyguladığı kısmi basınçların toplamına eşittir. Yani, bir tüpte birden fazla gaz varsa, her gaz kendi başına bir basınç uygular ve bu basınçların hepsi bir araya gelerek tüpün toplam basıncını oluşturur.
Matematiksel olarak ifade edersek:
$P_{toplam} = P_1 + P_2 + P_3 + ...$
Burada $P_{toplam}$ gaz karışımının toplam basıncı, $P_1, P_2, P_3$ ise karışımdaki farklı gazların kısmi basınçlarıdır.
Soru bize aşağıdaki bilgileri vermektedir:
Oksijenin kısmi basıncı ($P_{O_2}$) = $40 \text{ kPa}$
Azotun kısmi basıncı ($P_{N_2}$) = $160 \text{ kPa}$
Toplam basınç ($P_{toplam}$) = $250 \text{ kPa}$
Bizden istenen ise karışımdaki diğer gazların kısmi basıncı ($P_{diğer}$).
Dalton Yasası'na göre, dalış tüpündeki gazların kısmi basınçlarının toplamı, toplam basınca eşit olmalıdır:
$P_{toplam} = P_{O_2} + P_{N_2} + P_{diğer}$
Şimdi, soruda verilen değerleri denklemimize yerleştirelim:
$250 \text{ kPa} = 40 \text{ kPa} + 160 \text{ kPa} + P_{diğer}$
Öncelikle, bilinen gazların (oksijen ve azot) kısmi basınçlarını toplayalım:
$40 \text{ kPa} + 160 \text{ kPa} = 200 \text{ kPa}$
Şimdi denklemi bu yeni toplamla yeniden yazalım:
$250 \text{ kPa} = 200 \text{ kPa} + P_{diğer}$
Diğer gazların kısmi basıncını bulmak için $200 \text{ kPa}$'yı eşitliğin diğer tarafına atalım. Bu durumda çıkarma işlemi yaparız:
$P_{diğer} = 250 \text{ kPa} - 200 \text{ kPa}$
$P_{diğer} = 50 \text{ kPa}$
Buna göre, karışımdaki diğer gazların kısmi basıncı $50 \text{ kPa}$'dır.
Cevap B seçeneğidir.
