Co je Van't Hoff Factor?

Van't Hoff Factor je matematický korekční kód a navrhl ho nizozemský fyzik a chemik Jacobus Henricus Van’t Hoff (1852-1911) za účelem opravy počtu rozptýlených částic rozpuštěné látky v rozpouštědle.

Tato korekce počtu částic je důležitá, protože množství rozpuštěná látka na solventní určuje intenzitu účinku nebo společné vlastnictví (tonoskopie, ebullioskopie, kryoskopie, osmóza). Čím větší je počet částic, tím větší je účinek.

Potřeba korekce počtu částic je způsobena skutečností, že když se iontová látka rozpouští ve vodě, trpí fenoménem disociace (uvolňování iontů ve středu) nebo ionizace (produkce iontů v médiu), což zvyšuje počet částic.

Počet částic molekulární rozpuštěné látky však není nutné korigovat faktorem Van't Hoff protože tento typ rozpuštěné látky neionizuje ani disociuje, a proto se její množství nemění.

Představovat to faktor, Van't Hoff použil písmeno i, které začíná matematickým výrazem, který bere v úvahu stupeň disociace (α) a počet molů každého iontu uvolněného při rozpouštění ve vodě (q):

instagram story viewer

i = 1 + α. (q - 1)

Poznámka: Protože α je poskytováno v procentech, kdykoli jej použijeme ve výrazu Van't Hoffův faktor, musíme to předtím vydělit 100.

Po výpočtu korekční faktor Van't Hoff, můžeme jej použít v následujících praktických situacích:

Chcete-li opravit počet částic rozpuštěné látky, získané z její hmotnosti;
Chcete-li opravit koligativní účinek osmoskopie, tj. Osmotický tlak roztoku:

π = M.R.T.i.

V tomto případě máme osmotický tlak (π) roztoku, molární koncentrace (M), obecná plynová konstanta (R) a teplota roztoku (T).

Chcete-li opravit koligativní účinek tonometrie, tj. Opravit snížení maximálního tlaku par rozpouštědla v roztoku:

?P = kt. W.i
P₂

Z tohoto důvodu uvažujeme absolutní snížení (? P) maximálního tlaku par, maximální tlak par rozpouštědla (str₂), tonometrická konstanta (Kt) a molalita (W).

Chcete-li opravit koligativní účinek kryometrie, to znamená opravit snížení teploty tuhnutí rozpouštědla v roztoku:

?θ = kc. W.i

V tomto případě máme snížení teploty tuhnutí rozpouštědla (aa), kryometrickou konstantu (Kt) a molalitu (W).

Chcete-li opravit koligativní účinek ebulliometrie, to znamená opravit vzestup teploty varu rozpouštědla v roztoku:

?te = ke. W.i

Z tohoto důvodu máme nárůst teploty varu rozpouštědla (TEE), ebulliometrickou konstantu (Ke) a molalitu (W).

Postupujte podle příkladů výpočtu a použití Van't Hoffova faktoru:

1. příklad: Jaká je hodnota korekčního faktoru chloridu železitého III (FeCl)₃), s vědomím, že jeho disociační stupeň je 67%?

Údaje o cvičení:

i =?
α = 67% nebo 0,67 (po vydělení 100)
Vzorec soli = FeCl₃

1. krok: Určete počet uvolněných molů (q) iontů.

Při analýze vzorce pro sůl máme index 1 ve Fe a index 3 v Cl, takže počet molů iontů je roven 4.

2. krok: Použijte data ve vzorci Van't Hoffův faktor:

i = 1 + α. (q - 1)

i = 1 + 0,67. (4 - 1)

i = 1 + 0,67. (3)

i = 1 + 2,01

i = 3,01

2. příklad: Jaký je počet částic přítomných ve vodě, když 196 gramů kyseliny fosforečné (H₃PRACH₄), jehož stupeň ionizace je 40%, jsou k němu přidány?

Údaje o cvičení:

i =?
α = 40% nebo 0,4 (po vydělení 100)
Kyselinový vzorec = H₃PRACH₄

1. krok: Vypočítejte molární hmotnost kyseliny.

K tomu musíme vynásobit atomovou hmotnost prvku atomovým indexem a poté přidat výsledky:

Molární hmotnost = 3,1 + 1,31 + 4,16

Molární hmotnost = 3 + 31 + 64

Molární hmotnost = 64 g / mol

2. krok: Vypočítejte počet částic přítomných v 196 gramech H₃PRACH₄.

Tento výpočet se provádí z pravidla tří a používá molární hmotnost a hmotnost poskytnutou cvičením, ale vždy za předpokladu, že v 1 mol je 6,02.10²³ částice:

1 mol H₃PRACH₄98 gramů²³ částice

196 gramů x

98.x = 196. 6,02.10²³

98.x = 1179,92.10²³

x = 1179,92.10²³
98

x = 12.04.10²³ částice

3. krok: Určete počet uvolněných molů (q) iontů.

Při analýze vzorce pro sůl máme index 3 v H a index 1 v PO4, takže počet molů iontů bude roven 4.

Krok 4: Použijte data ve vzorci Vant 'Hoffův faktor:

i = 1 + α. (q - 1)

i = 1 + 0,4. (4 - 1)

i = 1 + 0,4. (3)

i = 1 + 1,2

i = 2,2

5. krok: Vypočítejte skutečný počet částic v roztoku.

K tomu stačí vynásobit počet částic nalezených ve druhém kroku korekčním faktorem:

Počet částic = x.i.

Počet částic = 12.04.10²³.2,2

Počet částic = 26 488,10²³ částice.

3. příklad: Vodný roztok chloridu sodného má koncentraci rovnou 0,5 molal. Jaká je hodnota nárůstu bodu varu, který utrpěla voda, v ^ÓC? Data: Water Ke: 0,52^ÓC / molal; a NaCl: 100%.

Údaje o cvičení: