При определении молекулярных масс газов очень часто приходится измерять объем газа, собранного над водой и потому насыщенного водяным паром. Определяя в этом случае давление газа, необходимо вводить поправку на парциальное давление водяного пара.
При обычных условиях различные газы смешиваются друг с другом в любых соотношениях. При этом каждый газ, входящий в состав смеси, характеризуется своим парциальным давлением. Оно представляет собой то давление, которое производило бы имеющееся в смеси количество данного газа, если бы оно одно занимало при той же температуре весь объем, занимаемый смесью.
Установленный Дальтоном закон парциальных давлений гласит:
Давление смеси газов, химически не взаимодействующих друг с другом, равно сумме парциальных давлений газов, составляющих смесь.
Пусть над водой собрано 570 мл газа при температуре 20 °C и давлении 104,1 кПа. Это давление складывается из двух величин — парциального давления самого газа и давления насыщенного водяного пара. Последнее при каждой температуре имеет вполне определенную величину, в частности при 20 °C оно равно 2,34 кПа (см. стр. 202). Следовательно, парциальное давление газа в данном случае равно 104,1—2,34 = 101,76 кПа. Приводя измеренный объем газа к нормальным условиям, следует подставить в уравнение не общее давление газовой смеси (104,1 кПа), а парциальное давление газа (101,76 кПа):
$$V_0 = \frac{PVT_0}{P_0T} = \frac{101{,}76 \cdot 570 \cdot 273}{101{,}325\,(273 + 20)} = 533\ \text{мл}$$
Если не учитывать поправку на давление паров воды, то вместо найденного объема получим
$$V_0 = \frac{104{,}1 \cdot 570 \cdot 273}{101{,}325\,(273 + 20)} = 546\ \text{мл}$$
Ошибка составит 13 мл, т. е. около 2,5 %, что можно допустить только при ориентировочных расчетах.
Все рассмотренные газовые законы — закон Дальтона, закон простых объемных отношений Гей-Люссака и закон Авогадро, — приближенные законы. Они строго соблюдаются при очень малых давлениях, когда среднее расстояние между молекулами значительно больше их собственных размеров, и взаимодействие молекул друг с другом практически отсутствует. При обычных невысоких давлениях они соблюдаются приближенно, а при высоких давлениях наблюдаются большие отклонения от этих законов.