La loi de Dalton est un principe utilisé en chimie pour prédire la concentration de gaz mélangés en termes de pression. Également connue sous le nom de loi de pression partielle de Dalton, elle stipule que la somme de la pression exercée sur l’ensemble du mélange de gaz est égale à la somme de toutes les pressions dans le mélange. Introduite au début des années 1800 par John Dalton, un chimiste et physicien anglais, la loi de Dalton s’applique aux gaz parfaits en tant que loi empirique absolue et non aux gaz réels. La raison en est due aux propriétés élastiques des molécules impliquées dans le premier, ainsi qu’au faible volume de particules. Cependant, la marge d’erreur lorsqu’elle est appliquée aux gaz réels est généralement considérée comme minime dans la plupart des cas.
Mathématiquement, la loi de Dalton peut être exprimée par P(1) + P(2) + …P(n), où P = Pression. Comme l’observe la loi, la pression combinée de chaque composant gazeux dans le mélange est égale à la pression totale de chaque gaz dans l’ensemble du mélange. La mesure pour représenter la pression est exprimée en unités kilopascal et écrite en kPa.
Presque tout le monde a observé ce phénomène de première main à un moment donné, qu’il soit formellement familier avec la loi de Dalton ou non. On pourrait même se rappeler l’expérience scientifique classique de leurs années d’école qui impliquait de déplacer de l’eau d’une bouteille en verre alors qu’elle était maintenue sous un bac rempli d’eau. La leçon apprise était que, bien que la bouteille ait été vidée d’eau, elle n’a pas été du tout laissée vide. Au lieu de cela, il s’est rempli de gaz invisible au fur et à mesure que l’eau était déplacée. Ce même effet peut être observé en faisant quelque chose d’aussi banal que de laver un verre dans un évier de cuisine rempli d’eau, ou de regarder un jeune enfant jouer avec un gobelet en plastique dans la baignoire.
Dans le scénario ci-dessus, il est possible de déterminer la quantité de pression exercée par le gaz invisible capté dans la bouteille, à savoir l’hydrogène. Cela se fait en se référant à un tableau montrant la pression de vapeur d’eau à différentes températures, car une certaine quantité de vapeur d’eau doit être prise en compte dans l’équation. Le calcul serait la quantité totale de pression moins la pression de vapeur d’eau. Le résultat serait égal à la pression de l’hydrogène gazeux.
Alors que la loi de Dalton sert principalement un objectif en laboratoire, elle a également des applications dans la vie réelle. Par exemple, les plongeurs sont soucieux de savoir comment l’air et l’azote sont affectés à différentes pressions à différentes profondeurs d’eau. Il est également utilisé pour déterminer la concentration de gaz spécifiques dans l’atmosphère.