Закон Дальтона говорит про давление смеси:

общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений газов.

Причём каждый газ «давит» так, будто других газов в коробке вообще нет.

Ключевые термины

Парциальное давление — давление, которое создавал бы один газ, если бы он один занимал весь объём при той же температуре.

Смесь газов — когда в одном сосуде несколько разных газов, и они не реагируют друг с другом (например, воздух: азот, кислород, аргон и т. д.).

Формально, закон Дальтона записывается так: $$p_{общ} = p_1 + p_2 + p_3 + \ldots$$ где \(p_1, \, p_2 \, p_3\) — давления отдельных газов (парциальные давления).

Откуда берётся этот закон

Давай подумаем: если у тебя в сосуде только гелий, он давит на стенки. Если только неон — он тоже давит. А если они находятся в сосуде вместе? Тогда они оба «стараются» давить на стенки, и их усилия складываются. Вот и весь закон Дальтона.

Математически это вытекает из уравнения состояния идеального газа $$pV = \nu RT .$$ Для смеси общее количество вещества $$\nu_{общ} = \nu_1 + \nu_2 + \nu_3 + \ldots$$ Тогда уравнение состояния принимает вид $$p_{общ} V = ( \nu_1 + \nu_2 + \nu_3 + \ldots ) RT$$ А значит $$p_{общ} = \frac{( \nu_1 + \nu_2 + \nu_3 + \ldots ) RT}{V}$$ Парциальное давление одного газа $$p_i = \frac{\nu_i RT}{V}$$ Складывая все \(p_i,\) получаем как раз \(p_{общ}.\)

Часто на ЕГЭ встречаются задания с полупрозрачной перегородкой: один газ может проникать сквозь нее, другой нет.

Пусть в левой части сосуда находится неон, а в правой — гелий. И пусть полупрозрачная перегородка пропускает только гелий, а неон задерживает. Тогда гелий будет диффундировать в левую часть до тех пор, пока не выровняется его парциальное давление по обе стороны перегородки. При этом неон остаётся только слева, он никуда не уходит.

Где именно тут сработает закон Дальтона

Закон Дальтона вступает в игру только в левой части, где газы реально сосуществуют в одном объёме. Там общее давление — это сумма парциальных давлений гелия и неона.

А в правой части по-прежнему один газ — гелий, и там нет «суммы».

Ключевой момент: парциальное давление гелия одинаково слева и справа, потому что он свободно проходит через перегородку и выравнивает своё давление. Это как если бы ты налил воду в два соединённых сосуда — уровень (аналог давления) станет одинаковым.

Частые ловушки в таких задачах

«Давления должны стать равными слева и справа» — не обязательно. Равным становится только парциальное давление проходящего газа. Общее давление может быть разным, если в одной части есть ещё и непроходящий газ.

«Неон тоже как-то повлияет на гелий» — в модели идеального газа не повлияет: каждый газ давит «сам по себе», и их давления просто складываются.