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Die Zusammensetzung trockener Luft in Höhe des Meeresspiegels (in Massen-%) ist etwa: 75.5 (N₂), 23.2 (O₂), 1.3 (Ar). Wie groß ist der Partialdruck jeder Komponente bei einem Gesamtdruck von 120 kPa?

Vorgehen Wir erwarten, dass eine Komponente mit einem großen Molenbruch einen entsprechend großen Partialdruck ausübt. Die Definition des Partialdrucks gibt Gl. [1-13]; zu ihrer Anwendung benötigen wir die Molenbrüche der Komponenten, definiert durch Gl. [1-14]. Zu ihrer Berechnung machen wir uns zunutze, dass die Anzahl der Moleküle J mit der molaren Masse M_J in einer Probe mit der Masse m_J gegeben ist durch n_J = m_J/M_J. Da die Molenbrüche relative Größen sind (also nicht von der Gesamtmasse der Probe abhängen), wählen wir eine willkürliche Masse (etwa 100 g), um uns die Rechnung zu erleichtern. Die Masse von N₂ beträgt dann 75.5 % von 100 g, also 75.5 g.

Antwort Für die Masse von N₂,O₂ und Ar setzen wir 75.5 g, 23.3 g und 1.3 g ein. Die Stoffmengen der Gase in 100 g Luft betragen dann:

Wenn wir die Brüche ausrechnen, erhalten wir 2.69 mol, 0.725 mol und 0.033 mol; die Summe der Stoffmengen ist dann n = 3.45 mol. Die Molenbrüche ergeben sich, indem wir jede dieser Stoffmengen durch 3.45 mol teilen, und die Partialdrücke erhalten wir durch Multiplikation des Molenbruchs mit dem Gesamtdruck 120 kPa. Es ergibt sich:

	N2	O2	Ar
Molenbruch	0.780	0.210	0.0096
Partialdruck/kPa	93.6	25.2	1.2

Entsprechend der Definition des Partialdrucks (Gl. [1-13]) mussten wir nicht voraussetzen, dass sich das Gas ideal verhält.