Presión parcial (Ley de Dalton)🌎
Actualizado mayo de 2026Ver cálculo paso a paso
La Ley de Dalton de las presiones parciales establece que la presión total de una mezcla de gases ideales es igual a la suma de las presiones parciales de cada gas componente. La presión parcial de un gas se calcula multiplicando su fracción molar (χ) por la presión total de la mezcla: P_i = χ_i × P_total. Se usa en química, física, medicina respiratoria, buceo, meteorología y procesos industriales donde importa conocer cuánto "aporta" cada gas al sistema. Por ejemplo, el oxígeno en el aire seco a nivel del mar tiene una fracción molar de 0,21 y a 1 atm de presión total ejerce 0,21 atm de presión parcial, valor crítico para determinar si un organismo puede respirar correctamente.
Cuándo usar esta calculadora
- Calcular la presión parcial de oxígeno (P_O₂) a distintas altitudes para evaluar riesgo de hipoxia en montañismo o aviación.
- Determinar la mezcla de gases de buceo (Nitrox, Trimix) para no superar la P_O₂ máxima segura de 1,4 atm en inmersión.
- Verificar la composición de gases industriales en cámaras hiperbáricas, reactores o tuberías de proceso.
- Calcular la presión parcial de vapor de agua en aire húmedo para estudios meteorológicos y cálculo del punto de rocío.
- Diseñar sistemas de soporte vital en naves espaciales o submarinos, donde la mezcla O₂/N₂ debe mantenerse dentro de rangos fisiológicos seguros.
Ejemplo de cálculo
- Oxígeno en aire: x=0.21, P=1 atm
- P_O2 = 0.21 × 1 = 0.21 atm
Cómo funciona
5 min de lecturaCómo se calcula
La Ley de Dalton establece que, en una mezcla de gases ideales que no reaccionan entre sí, cada gas se comporta como si ocupara solo el volumen del recipiente. La presión parcial de cada componente es:
P_i = χ_i × P_total
Donde:
P_i = Presión parcial del gas i (en atm, Pa, mmHg o bar)
χ_i = Fracción molar del gas i = n_i / n_total
P_total = Presión total de la mezcla
Equivalentemente, si conocés los porcentajes volumétricos:
χ_i = % vol_i / 100
Y la presión total como suma:
P_total = P_1 + P_2 + P_3 + ... + P_n> Conversión útil: 1 atm = 101.325 Pa = 760 mmHg = 1,01325 bar
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Tabla de referencia
Composición del aire seco estándar y presiones parciales a nivel del mar (P = 1 atm = 760 mmHg)
| Gas | Fracción molar (χ) | % Volumétrico | P parcial (atm) | P parcial (mmHg) |
|---|---|---|---|---|
| Nitrógeno (N₂) | 0,7808 | 78,08 % | 0,7808 atm | 593,4 mmHg |
| Oxígeno (O₂) | 0,2095 | 20,95 % | 0,2095 atm | 159,2 mmHg |
| Argón (Ar) | 0,0093 | 0,93 % | 0,0093 atm | 7,1 mmHg |
| CO₂ | 0,0004 | 0,04 % | 0,0004 atm | 0,3 mmHg |
| Total | 1,0000 | 100 % | 1,0000 atm | 760,0 mmHg |
Presión parcial de O₂ según altitud (χ_O₂ = 0,2095 constante)
| Altitud | P total (atm) | P_O₂ (atm) | P_O₂ (mmHg) | Efecto fisiológico |
|---|---|---|---|---|
| 0 m (nivel del mar) | 1,000 | 0,2095 | 159 mmHg | Normal |
| 1.000 m | 0,887 | 0,186 | 141 mmHg | Leve reducción |
| 2.500 m (Puna argentina) | 0,747 | 0,157 | 119 mmHg | Aclimatación necesaria |
| 3.800 m (La Quiaca) | 0,640 | 0,134 | 102 mmHg | Hipoxia moderada posible |
| 5.895 m (Kilimanjaro) | 0,498 | 0,104 | 79 mmHg | Hipoxia severa |
| 8.849 m (Everest) | 0,337 | 0,071 | 54 mmHg | Incompatible sin O₂ suplementario |
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Casos típicos
Caso 1 — Buceo con Nitrox 32 (EAN32)
Un buzo usa mezcla Nitrox con 32 % de O₂ y 68 % de N₂. A 30 metros de profundidad en agua de mar, la presión absoluta es aproximadamente 4 atm (1 atm superficial + 3 atm por 30 m de agua).
χ_O₂ = 0,32
P_total = 4 atm
P_O₂ = 0,32 × 4 = 1,28 atmResultado: 1,28 atm de O₂ — por debajo del límite de trabajo de 1,4 atm, el buceo es seguro. Si bajara a 40 m (P = 5 atm): P_O₂ = 0,32 × 5 = 1,6 atm → toxicidad por O₂, peligroso.
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Caso 2 — Cámara de soporte vital espacial (ISS)
La Estación Espacial Internacional mantiene una atmósfera de 79 % N₂ y 21 % O₂ a 101,3 kPa (≈1 atm). Si se redujera la presión total a 70 kPa (propuesta para naves livianas):
χ_O₂ = 0,30 (se aumenta el % para compensar)
P_total = 70 kPa = 0,691 atm
P_O₂ = 0,30 × 70 kPa = 21 kPa ≈ 0,207 atmResultado: P_O₂ = 21 kPa, equivalente al nivel del mar — tripulación sin riesgo de hipoxia.
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Caso 3 — Presión parcial de vapor de agua en Buenos Aires
En un día húmedo en Buenos Aires (temperatura 28 °C, humedad relativa 80 %), la presión de vapor saturado del agua a 28 °C es 0,0374 atm. La presión parcial real del vapor es:
χ_H₂O = HR × P_sat / P_total = 0,80 × 0,0374 / 1,013 ≈ 0,0295
P_H₂O = 0,0295 × 1,013 atm ≈ 0,0299 atm ≈ 22,7 mmHgResultado: el vapor de agua ocupa casi el 3 % de la presión atmosférica ese día.
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Errores comunes
1. Confundir fracción molar con porcentaje en masa. El aire tiene 23,2 % de O₂ en masa pero solo 20,95 % en volumen/moles. La Ley de Dalton usa fracción molar, no másica.
2. Usar presión manométrica en vez de absoluta. En buceo, a 10 m de profundidad el manómetro marca 1 atm, pero la presión absoluta es 2 atm. Usar P_manométrica lleva a presiones parciales a la mitad de las reales, con riesgo letal.
3. Aplicar Dalton a gases reales con alta interacción. La ley es exacta solo para gases ideales. Mezclas de gases polares (NH₃, H₂O vapor a alta presión) requieren ecuaciones de Van der Waals o tablas termodinámicas específicas.
4. Olvidar sumar el vapor de agua. En gases húmedos (aire espirado, mezclas industriales húmedas), el vapor de agua ocupa una fracción significativa de la presión total. Ignorarlo sobreestima la P_O₂ real disponible. En los pulmones, el aire se satura con vapor a 37 °C (P_H₂O ≈ 47 mmHg), dejando P_O₂ alveolar = 0,2095 × (760 − 47) ≈ 149 mmHg, no 159 mmHg.
5. Asumir que la fracción molar cambia con la altitud. La composición del aire seco es prácticamente constante hasta los 80 km de altitud. Lo que cambia es la P_total, no el χ de cada gas.
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Preguntas frecuentes
¿Qué es la fracción molar y cómo la calculo si solo tengo porcentajes volumétricos?
La fracción molar (χ_i) es la proporción de moles de un gas respecto al total de moles de la mezcla. Para gases ideales a igual temperatura y presión, la fracción molar coincide exactamente con la fracción volumétrica. Por lo tanto, si sabés que una mezcla tiene 21 % de O₂ en volumen, su fracción molar es directamente χ_O₂ = 0,21. Solo difiere de la fracción másica, que depende del peso molecular de cada gas.
¿A qué altitud empieza a ser peligrosa la presión parcial de oxígeno?
La P_O₂ mínima para mantener una saturación de oxígeno (SpO₂) aceptable en reposo es aproximadamente 0,13 atm (≈100 mmHg). Esto ocurre cerca de los 4.000 m de altitud, donde la presión total cae a unos 0,616 atm. En la Puna argentina (Jujuy, Salta), a 3.500–4.000 m, es habitual el mal de altura (apunamiento). Por encima de 5.500 m sin aclimatación previa, la P_O₂ ronda los 0,10 atm y el riesgo de hipoxia severa es muy alto.
¿Cuál es la presión parcial máxima de O₂ segura para buceo?
Los organismos internacionales de buceo (NOAA, CMAS) establecen un límite operacional de P_O₂ = 1,4 atm para buceo en trabajo y 1,6 atm como límite absoluto de emergencia. Superarlo provoca toxicidad pulmonar y convulsiones por hiperóxia. Con Nitrox 32 % (χ_O₂ = 0,32), el límite de 1,4 atm se alcanza a P_total = 1,4 / 0,32 = 4,375 atm, equivalente a unos 34 metros de profundidad en agua de mar.
¿La Ley de Dalton aplica a gases reales como el CO₂ o el vapor de agua?
La Ley de Dalton es estrictamente exacta para gases ideales (sin interacciones intermoleculares). Para gases con fuerte polaridad o a presiones muy altas, hay desviaciones medibles. Sin embargo, para mezclas del aire a presiones cercanas a 1 atm y temperaturas ambientales, el error es menor al 1 % y la ley se usa como válida en la práctica médica, meteorológica e industrial. Para procesos de alta presión (> 50 atm) se usan modelos más complejos como Peng-Robinson o Soave-Redlich-Kwong.
¿Cómo se calcula la presión parcial de O₂ en los alvéolos pulmonares?
En los pulmones, el aire se calienta a 37 °C y se satura con vapor de agua, cuya presión parcial a esa temperatura es 47 mmHg. La ecuación alveolar simplificada es: P_O₂ alveolar = χ_O₂ × (P_total − P_H₂O) − P_CO₂/R. Con valores normales: 0,2095 × (760 − 47) − 40/0,8 ≈ 149 − 50 = 99 mmHg. Por eso la P_O₂ arterial normal es de 80–100 mmHg, menor que los 159 mmHg del aire exterior.
¿Se puede usar esta calculadora para mezclas de más de dos gases?
Sí. La Ley de Dalton aplica a cada componente por separado, independientemente de cuántos gases tenga la mezcla. Para una mezcla de N gases, calculás la presión parcial de cada uno como P_i = χ_i × P_total, y la verificación es que la suma de todas las presiones parciales debe dar exactamente P_total. Por ejemplo, en el aire: P_N₂ + P_O₂ + P_Ar + P_CO₂ + ... = 1 atm.
¿Qué unidades puedo usar y cómo convierto entre ellas?
La Ley de Dalton funciona con cualquier unidad de presión, siempre que seas consistente. Las conversiones clave son: 1 atm = 101.325 Pa = 760 mmHg = 1,01325 bar = 14,696 psi. En medicina se suele usar mmHg (o Torr); en física y química, atm o Pa (SI); en buceo, bar o atm absolutas. Asegurate de usar presión absoluta (no manométrica) al aplicar la ley.
¿Cómo cambia la presión parcial de CO₂ en el aire expirado comparado con el aire ambiental?
El aire ambiental tiene una P_CO₂ de apenas 0,0004 atm (≈0,3 mmHg). El aire alveolar expirado tiene una P_CO₂ de aproximadamente 40 mmHg (≈0,053 atm), más de 130 veces mayor. Esto ocurre porque el metabolismo celular produce CO₂ continuamente, que difunde hacia la sangre y de allí a los pulmones. Esta diferencia es la base del diagnóstico por capnografía y del control de ventilación en terapia intensiva.
Fuentes y referencias
Metodología y confianza
Contenido revisado por el equipo editorial de Hacé Cuentas, con apego a nuestra política editorial y metodología de cálculo.
Última revisión: 18 de mayo de 2026. Los parámetros fiscales, legales y datos se verifican periódicamente con las fuentes citadas.
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