道耳吞分壓定律怎麼考？秒懂分壓公式、莫耳分率與水面收集氣體應用重點整理｜莫斯利

在高中選修化學的氣體章節中，「道耳吞分壓定律 (Dalton's Law of Partial Pressures)」是處理混合氣體壓力計算的核心關鍵。本篇為您精華整理大考必備的觀念與公式！

一、道耳吞分壓定律的核心定義與公式

• 適用條件：

  
  

  • 在定溫且氣體彼此不發生化學反應的混合氣體系統中。

    
    

• 基本內容：

  
  

  • 混合氣體的總壓力，等於各成分氣體分壓的總和。

    
    

• 數學關係式：

  
  

  • P(總) = P₁ + P₂ + P₃ + ...

    
    

二、分壓與莫耳分率 (Mole Fraction) 的關係

• 莫耳分率 (X)：

  
  

  • 某氣體的莫耳數佔總莫耳數的比例。

    
    

  • 數學式：X₁ = n₁ / n(總)

    
    

• 分壓計算公式：

  
  

  • P₁ = P(總) × X₁

    
    

  • 意義：某氣體的分壓，等於總壓力乘以該氣體的莫耳分率。

    
    

• 重要推論：

  
  

  • 在同溫同壓下，氣體的體積百分比等於莫耳分率，也等於分壓百分比（P₁ / P(總) = V₁ / V(總) = n₁ / n(總)）。

    
    

三、重要應用：水面收集氣體之壓力校正

• 排水集氣法的混合壓：

  
  

  • 利用排水集氣法收集氣體時，瓶內收集到的氣體必然包含水蒸氣。

    
    

• 計算關係式：

  
  

  • P(總) = P(乾氣體) + P(水蒸氣飽和蒸氣壓)

    
    

• 乾氣體分壓求法：

  
  

  • P(乾氣體) = P(總) - P(水蒸氣飽和蒸氣壓)

💡 莫斯利重點整理：解題核心心法

• 總壓等於分壓總和：看到混合氣體系統，第一步就想到總壓等於各成分氣體分壓相加。

  
  

• 善用莫耳分率求分壓：只要知道總壓與各氣體的莫耳數比例，就能直接透過莫耳分率算出各別氣體的分壓，省去繁雜計算。