عامل Van't Hoff هو رمز تصحيح رياضي واقترحه الفيزيائي والكيميائي الهولندي جاكوبوس هنريكوس فانوت Hoff (1852-1911) لتصحيح عدد الجزيئات المشتتة للمذاب في المذيب.
هذا التصحيح لعدد الجسيمات مهم لأن كمية المذاب في ال مذيب يحدد شدة التأثير أو ملكية مشتركة (تنظير الصوت, التنظير, تنظير البرد, تنظير). وبالتالي ، كلما زاد عدد الجسيمات ، زاد التأثير.
ترجع الحاجة إلى تصحيح عدد الجسيمات إلى حقيقة أنه عندما يذوب أيون مذاب في الماء ، فإنه يعاني من ظاهرة التفكك (إطلاق الأيونات في الوسط) أو التأين (إنتاج الأيونات في الوسط) ، زيادة عدد الجزيئات.
ومع ذلك ، لا يحتاج عدد جسيمات المذاب الجزيئي إلى تصحيح بمعامل فانت هوف لأن هذا النوع من المذاب لا يتأين ولا يتفكك ، وبالتالي لا تتغير كميته.
لتمثيل هذا عامل ، فانت هوف استخدم الحرف i ، الذي يبدأ تعبيرًا رياضيًا يأخذ في الاعتبار درجة التفكك (α) وعدد مولات كل أيون يتم إطلاقه عند الذوبان في الماء (q):
أنا = 1 + α. (ف - 1)
ملاحظة: حيث يتم توفير α كنسبة مئوية ، كلما استخدمناها في التعبير عن عامل Van't Hoff، يجب أن نقسمها على 100 من قبل.
بعد الحساب عامل تصحيح Van't Hoffيمكننا استخدامه في المواقف العملية التالية:
لتصحيح عدد جزيئات المذاب التي تم الحصول عليها من كتلة منه ؛
لتصحيح التأثير التجميعي للتنظير التناضحي ، أي الضغط الاسموزي لمحلول ما:
π = MR.T.i
في هذه الحالة ، لدينا الضغط الاسموزي (π) للمحلول ، وهو التركيز المولي (M) ، ثابت الغاز العام (R) ودرجة حرارة المحلول (T).
لتصحيح التأثير التجميعي لقياس التوتر ، أي تصحيح خفض أقصى ضغط بخار للمذيب في المحلول:
?ص = كيلوطن. دبليو آي
ص2
لهذا ، فإننا نعتبر الخفض المطلق (؟ p) لأقصى ضغط بخار ، أقصى ضغط بخار للمذيب (p2) ، ثابت التوتر (Kt) و مولالي (ث).
لتصحيح التأثير التجميعي للقياس البرد ، أي لتصحيح انخفاض درجة حرارة التجمد للمذيب في المحلول:
?θ = كك. دبليو آي
في هذه الحالة ، لدينا خفض درجة حرارة التجمد للمذيب (؟ a) ، ثابت التبريد (Kt) والمولالية (W).
لتصحيح التأثير التجميعي للقياسات الإيبوليومترية ، أي لتصحيح الارتفاع في درجة حرارة غليان المذيب في المحلول:
?الشركة المصرية للاتصالات = كه. دبليو آي
لهذا ، لدينا زيادة في درجة حرارة غليان المذيب (؟ te) ، ثابت قياس الإيبوليومتري (Ke) والمولالية (W).
اتبع الآن أمثلة لحساب وتطبيق عامل Van't Hoff:
المثال الأول: ما هي قيمة معامل تصحيح كلوريد الحديد III (FeCl)3) علما أن درجة تفككها 67٪؟
بيانات التمرين:
أنا =؟
α = 67٪ أو 0.67 (بعد القسمة على 100)
صيغة ملح = FeCl3
الخطوة الأولى: حدد عدد مولات الأيونات المنبعثة.
عند تحليل صيغة الملح ، لدينا المؤشر 1 في الحديد والمؤشر 3 في Cl ، وبالتالي فإن عدد مولات الأيونات يساوي 4.
الخطوة الثانية: استخدم البيانات في صيغة عامل Van't Hoff:
أنا = 1 + α. (ف - 1)
أنا = 1 + 0.67. (4-1)
أنا = 1 + 0.67. (3)
أنا = 1 + 2.01
أنا = 3.01
المثال الثاني: ما هو عدد الجزيئات الموجودة في الماء عند 196 جرام من حامض الفوسفوريك (H3غبار4) لمن درجة تأين 40٪ يضافون اليها؟
بيانات التمرين:
أنا =؟
α = 40٪ أو 0.4 (بعد القسمة على 100)
الصيغة الحمضية = H3غبار4
الخطوة الأولى: احسب الكتلة المولية للحمض.
للقيام بذلك ، يجب أن نضرب الكتلة الذرية للعنصر في المؤشر الذري ثم نضيف النتائج:
الكتلة المولية = 3.1 + 1.31 + 4.16
الكتلة المولية = 3 + 31 + 64
الكتلة المولية = 64 جم / مول
الخطوة الثانية: احسب عدد الجسيمات الموجودة في 196 جرامًا من H3غبار4.
يتم إجراء هذا الحساب من قاعدة العدد ثلاثة ويستخدم الكتلة المولية والكتلة التي يوفرها التمرين ، ولكن دائمًا بافتراض أنه في 1 مول هناك 6.02.1023 حبيبات:
1 مول من H.3غبار498 جرام 6.02.1023 حبيبات
196 جرام x
98.x = 196. 6,02.1023
98.x = 1179.92.1023
س = 1179,92.1023
98
س = 12.04.1023 حبيبات
الخطوة الثالثة: حدد عدد مولات الأيونات المنبعثة.
عند تحليل صيغة الملح ، لدينا مؤشر 3 في H ومؤشر 1 في PO4 ، وبالتالي فإن عدد مولات الأيونات سيكون مساويًا لـ 4.
الخطوة الرابعة: استخدم البيانات في صيغة عامل فانت هوف:
أنا = 1 + α. (ف - 1)
أنا = 1 + 0.4. (4-1)
أنا = 1 + 0.4. (3)
أنا = 1 + 1.2
أنا = 2.2
الخطوة الخامسة: احسب العدد الفعلي للجسيمات في المحلول.
للقيام بذلك ، ما عليك سوى ضرب عدد الجسيمات الموجودة في الخطوة الثانية في عامل التصحيح:
عدد الجسيمات = xi
عدد الجسيمات = 12.04.1023.2,2
عدد الجسيمات = 26488.1023 حبيبات.
المثال الثالث: محلول مائي من كلوريد الصوديوم له تركيز يساوي 0.5 مول. ما هي قيمة ارتفاع درجة الغليان التي يعاني منها الماء؟ اج؟ البيانات: المياه Ke: 0.52اج / مولال. α من كلوريد الصوديوم: 100٪.
بيانات التمرين:
أنا =؟
α = 100٪ أو 1 (بعد القسمة على 100)
مولالية (W) = 0.5 مول
صيغة الملح = كلوريد الصوديوم
Ke = 0.52امع مولال
الخطوة الأولى: حدد عدد مولات الأيونات المنبعثة.
عند تحليل صيغة الملح ، لدينا الفهرس 1 في Na والفهرس 1 في Cl ، وبالتالي فإن عدد مولات الأيونات يساوي 2.
الخطوة الثانية: استخدم البيانات في صيغة عامل Van't Hoff:
أنا = 1 + α. (ف - 1)
أنا = 1 + 1. (2-1)
أنا = 1 + 1. (1)
أنا = 1 + 1
أنا = 2
الخطوة الثالثة: احسب ارتفاع نقطة الغليان الذي يعاني منه الماء ، باستخدام البيانات المقدمة ، و عامل Van't Hoff محسوبة في الخطوة الثانية ، في الصيغة أدناه:
؟ te = كه. دبليو آي
؟ te = 0.52.0.5.2
؟ te = 0.52 اج
* رصيد الصورة: بوريس 15/ shutterstock.com
بي ديوغو لوبيز دياس
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-fator-vant-hoff.htm