Фактор на Van’t Hoff. Йонни разтвори и фактор на Van’t Hoff

О Фактор на Van’t Hoff (i) се използва за изчисляване и анализ на колигативни ефекти (Промяна на физичните свойства - като температура на топене и кипене - на разтворители, при добавяне на нелетливо разтворимо вещество) в йонни разтвори.

В молекулните разтвори количеството разтворени молекули е същото като добавените молекули. Например, ако добавим 100 молекули захар (C₁₂З.₂₂О₁₁) във вода, точно 100 молекули ще бъдат разтворени.

В йонните разтвори обаче тази стойност варира, тъй като молекулите претърпяват йонна дисоциация (или йонизация). Пример е разтвор на натриев хлорид (NaCl - готварска сол). Ако 1 мол NaCl се добави към водата, ще получим 1 мол частици Na + и 1 мол частици Cl, както е показано в уравнението за йонизация на солта по-долу:

NaCl → Na⁺_(тук)  + Cl^-_(тук)

1 мол → 1 мол + 1 мол} 2 мола

Този брой крайни частици също може да се утрои и т.н., в зависимост от използваната сол. Поради това, връзката, направена между общия брой крайни частици спрямо първоначалните в йонните разтвори, е фактор на Van’t Hoff (i)

i = _общ брой крайни частици____
общ брой изходни частици

По този начин, в примера, даден по-горе, имаме, че коефициентът Van't Hoff е 2, защото:

Не спирайте сега... Има още след рекламата;)

i = 2mol = 2. 6,02. 10²³ частици = 2
1mol 1. 6,02. 10²³ частици
Тогава може да се направи извод, че за да изчислим стойността на i, трябва да анализираме два фактора:

1. Степен на дисоциация или йонизация (α)

2. Брой генерирани йони, представени с буквата q

Ако степента е 100% (α = 1), коефициентът Van't Hoff е равен на броя на генерираните йони. Ако обаче степента на дисоциация е по-малка от 100% (или α <1), изчислението трябва да се направи, за да се намери стойността на i. Нека разгледаме следния случай на разтвор на HCl:

HCl → H⁺ + Cl^-

В началото} 100 молекули → нула + нула

95% от молекулите йонизирани} 95 молекули → 95 Н йони⁺  + 95 Cl йони^-

В крайна сметка ще имаме} 100-95 = 5 молекули HCl → 95 H йони⁺  + 95 Cl йони^-

По този начин изчисляването на фактора на Van’t Hoff се дава от:

i = 95 + 95 + 5 → i = 1,95
100

Използваните по-горе разсъждения могат да бъдат изразени математически по формулата:

i = 1 + α. (q - 1)

От Дженифър Фогаса
Завършва химия

Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:

FOGAÇA, Дженифър Роча Варгас. „Van't Hoff Factor“; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fator-vant-hoff.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.