¿Qué es la ley de Dalton?

La ley de Dalton es un principio utilizado en química para predecir la concentración de gases mixtos en términos de presión. También conocida como la ley de presión parcial de Dalton, establece que la suma de la presión ejercida de toda la mezcla de gases es igual a la suma de todas las presiones en la mezcla. Introducido a principios de 1800 por John Dalton, un químico y físico inglés, la ley de Dalton se aplica a los gases ideales como una ley empírica absoluta y no a los gases reales. La razón de esto se debe a las propiedades elásticas de las moléculas involucradas en el primero, así como al bajo volumen de partículas. Sin embargo, el margen de error cuando se aplica a gases reales generalmente se considera mínimo en la mayoría de los casos.

Matemáticamente, la ley de Dalton se puede expresar como P (1) + P (2) + ... P (n), donde P = Presión. Como observa la ley, la presión combinada de cada componente de gas en la mezcla es igual a la presión total de cada gas en toda la mezcla. La medida para representar la presión se expresa en unidades kilopascales y se escribe como kPa.

Casi todos han observado este fenómeno de primera mano en algún momento, ya sea formalmente familiarizado con la ley de Dalton o no. Incluso se podría recordar el clásico experimento científico de sus años escolares que involucraba el desplazamiento del agua de una botella de vidrio mientras se mantenía debajo de un recipiente lleno de agua. La lección aprendida fue que, aunque la botella se vació de agua, en realidad no se dejó vacía. En cambio, se llenó de gas invisible mientras el agua se desplazaba. Este mismo efecto se puede observar al hacer algo tan mundano como lavar un vaso en el fregadero de la cocina lleno de agua, o ver a un niño pequeño jugar con un vaso de plástico en la bañera.

En el escenario anterior, es posible determinar la cantidad de presión ejercida por el gas invisible capturado en la botella, es decir, hidrógeno. Esto se hace refiriéndose a una tabla que muestra la presión del vapor de agua a diferentes temperaturas, ya que una cierta cantidad de vapor de agua debe tenerse en cuenta en la ecuación. El cálculo sería la cantidad total de presión menos la presión del vapor de agua. El resultado sería igual a la presión del gas hidrógeno.

Si bien la ley de Dalton cumple principalmente un propósito en el laboratorio, también tiene aplicaciones de la vida real. Por ejemplo, los buceadores se preocupan por saber cómo se ven afectados el aire y el nitrógeno a diferentes presiones a diferentes profundidades de agua. También se usa para determinar la concentración de gases específicos en la atmósfera.