돌턴의 부분압력의 법칙

요약 1801년 영국의 화학자 J.돌턴이 발견한 혼합기체의 압력에 관한 법칙으로, 여러 종류의 기체가 섞여 있을 때 기체의 압력은 각각의 기체의 부분압력의 합과 같다는 법칙이다. 이에 따라 공기와 같은 혼합기체에서는 많은 분자수를 가진 기체일수록 전체압력에 더 큰 영향을 미치므로 부분압력도 크다는 것을 알 수 있다.

분압의 법칙 또는 돌턴의 법칙이라고도 한다. 1801년 영국의 J.돌턴이 발견한 법칙이다. 그러나 넓은 의미에서 배수비례의 법칙, 일정성분비의 법칙, 헨리의 법칙 등도 이 법칙에 포함시키는 경우도 있다. 서로 반응하지 않는 혼합기체의 전체압력은 각 성분기체의 부분압력의 합과 같다. 즉, 일정한 부피를 갖는 혼합기체의 전체압력은 각 성분기체가 같은 온도에서 같은 부피를 차지할 때의 부분압력의 합과 같다는 법칙이다. 바꾸어 말하면 혼합기체 중 한 기체성분이 나타내는 부분압력은 그 성분기체들이 단독으로 있을 때의 압력과 같다. 혼합기체 속에 들어 있는 기체 중 분자수가 많은 기체가 혼합기체의 전체압력에 더 많이 작용하므로 부분압력이 크다.

예를 들면, 어떤 온도에서 1atm인 산소 1ℓ와 같은 온도 ·압력인 질소 1ℓ를 혼합하여 2ℓ로 만들면 산소의 부분압력은 0.5atm, 질소의 부분압력도 0.5atm이므로, 혼합기체의 전체압력은 1atm이다. 또, 이 법칙을 부피의 측면에서 보면, 혼합기체의 부피는 각 성분기체가 그것과 같은 온도 ·압력 하에서 차지하는 부피의 합이 된다. 위의 예에서 살펴보면, 그 온도에서 양쪽 다 1atm이므로 1atm으로 했을 때 혼합기체의 부피는 2ℓ이다. 그러나 이 법칙은 이상기체일 경우에만 성립하며, 실제기체의 경우에는 약간의 차이가 난다.