Partialdruck-Rechner (Daltonsches Gesetz)

Berechnet den Partialdruck jedes Gases in einem Gemisch aus dem Gesamtdruck und dem Stoffmengenanteil (oder der Stoffmenge) jeder Komponente nach dem Daltonschen Gesetz der Partialdrücke: P_i = x_i × P_total.

Tipps zur Nutzung

  • Im Stoffmengen-Modus genügt die Eingabe der Stoffmenge jeder Komponente – die Stoffmengenanteile werden automatisch berechnet und ergeben immer in Summe 1.
  • Im Stoffmengenanteil-Modus werden die Werte automatisch normiert, wenn sie nicht exakt 1 ergeben, sodass kleine Eingabefehler die Berechnung nicht stören.
  • Du kannst zwischen 2 und 5 Komponenten hinzufügen oder entfernen. Probiere es mit den Hauptbestandteilen der Luft (Stickstoff, Sauerstoff, Argon, Kohlendioxid) aus.
  • Für ein einzelnes Gas eignet sich der verwandte Rechner zum idealen Gasgesetz (PV=nRT), um den Zusammenhang von Druck, Volumen, Temperatur und Stoffmenge zu untersuchen.

Häufig gestellte Fragen

Es besagt, dass sich in einem Gasgemisch jedes Gas so verhält, als würde es allein den gesamten Behälter einnehmen, und dass der Gesamtdruck des Gemisches gleich der Summe der Partialdrücke aller Komponenten ist. Der Partialdruck einer Komponente entspricht ihrem Stoffmengenanteil multipliziert mit dem Gesamtdruck (P_i = x_i × P_total).

Der Stoffmengenanteil gibt das Verhältnis der Stoffmenge (in mol) einer Komponente zur gesamten Stoffmenge des Gemisches an. Die Stoffmengenanteile aller Komponenten ergeben zusammen stets 1. Der Stoffmengenanteil von Stickstoff in der Luft beträgt beispielsweise etwa 0,78 (78 %).

Wie leicht der Körper Sauerstoff aufnimmt, hängt vom Sauerstoff-Partialdruck ab, nicht allein vom prozentualen Anteil. In großer Höhe sinkt der Gesamtluftdruck, sodass der Partialdruck des Sauerstoffs auch bei gleichbleibendem Anteil von 21 % abnimmt und Höhenkrankheit auslösen kann. Beim Tieftauchen steigt umgekehrt der Gesamtdruck, wodurch der Sauerstoff-Partialdruck so stark ansteigen kann, dass eine Sauerstoffvergiftung droht.

Weichen die eingegebenen Stoffmengenanteile deutlich von einer Summe von 1 ab, normiert dieses Werkzeug sie vor der Berechnung automatisch proportional. Liegt die Summe bereits nahe bei 1, werden die Werte unverändert verwendet.
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Übrigens – wenn der Partialdruck über Leben und Tod entscheidet

Das Daltonsche Gesetz der Partialdrücke wurde 1801 von dem englischen Chemiker John Dalton aufgestellt, der vor allem für die Atomtheorie bekannt ist. Dalton interessierte sich stark für Meteorologie, und bei der Untersuchung des Verhaltens von Wasserdampf und anderen Gasen in der Atmosphäre stellte er fest, dass sich mehrere gemischte Gase dennoch jeweils unabhängig verhalten und der Gesamtdruck schlicht die Summe der Partialdrücke aller Gase ist.

Die Luft, die wir atmen, ist selbst ein Gasgemisch: etwa 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff, 0,93 % Argon und 0,04 % Kohlendioxid. Auf Meereshöhe, bei einem Gesamtdruck von rund 1 Atmosphäre, beträgt der Partialdruck des Sauerstoffs etwa 0,21 atm – und genau dieser Partialdruck, nicht der prozentuale Anteil allein, bestimmt, wie effizient Sauerstoff ins Blut aufgenommen wird.

Das Konzept des Partialdrucks ist auch in Medizin und Sportwissenschaft zentral. Höhenkrankheit entsteht, weil der Gesamtluftdruck mit zunehmender Höhe sinkt und dadurch der Sauerstoff-Partialdruck abnimmt, während beim Gerätetauchen der Gesamtdruck mit der Tiefe steigt, wodurch der Stickstoff-Partialdruck zunimmt und sich mehr Stickstoff im Blut löst – die eigentliche Ursache der Dekompressionskrankheit. Ein korrektes Verständnis des Partialdrucks ist also weit mehr als eine chemische Rechenübung – es betrifft unmittelbar die körperliche Sicherheit.

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