Hvad er Van't Hoff Factor?

Van't Hoff-faktor er en matematisk korrektionskode og blev foreslået af den hollandske fysiker og kemiker Jacobus Henricus Van’t Hoff (1852-1911) for at korrigere antallet af dispergerede partikler af et opløst stof i et opløsningsmiddel.

Denne korrektion af antallet af partikler er vigtig, fordi mængden af opløst stof ved opløsningsmiddel bestemmer intensiteten af effekten eller fælles ejerskab (tonoskopi, ebullioskopi, kryoskopi, osmoskopi). Jo større antallet af partikler, jo større er effekten således.

Behovet for at korrigere antallet af partikler skyldes, at når et ionisk opløst stof opløses i vand, lider det fænomenet dissociation (frigivelse af ioner i midten) eller ionisering (produktion af ioner i mediet), hvilket øger antallet af partikler.

Antallet af partikler af en molekylær opløsningsmiddel behøver imidlertid ikke at blive korrigeret med faktoren Van't Hoff fordi denne type opløst stof hverken ioniserer eller dissocierer, og dens størrelse ændres derfor ikke.

At repræsentere dette

instagram story viewer

faktor, Van't Hoff brugte bogstavet i, som starter et matematisk udtryk, der tager højde for graden af dissociation (α) og antallet af mol af hver ion frigivet ved opløsning i vand (q):

i = 1 + α. (q - 1)

Bemærk: Da α er angivet som en procentdel, når vi bruger det til udtryk for Van't Hoff-faktor, vi må dele det med 100 før.

Efter beregning Van't Hoff-korrektionsfaktoren, kan vi bruge det i følgende praktiske situationer:

For at korrigere antallet af partikler af et opløst stof, opnået ud fra en masse af det;
For at rette op på den kolligative virkning af osmoskopi, det vil sige det osmotiske tryk i en opløsning:

π = M.R.T.i

I dette tilfælde har vi det osmotiske tryk (π) af opløsningen, den molær koncentration (M), den generelle gaskonstant (R) og opløsningstemperaturen (T).

For at korrigere den kolligative effekt af tonometri, dvs. korrigere sænkningen af det maksimale damptryk af opløsningsmidlet i opløsningen:

?P = kt. W.i
P₂

Til dette betragter vi den absolutte sænkning (? P) af det maksimale damptryk, det maksimale damptryk af opløsningsmidlet (p₂), den tonometriske konstant (Kt) og molalitet (W).

For at korrigere den kolligative effekt af kryometri, det vil sige for at korrigere sænkningen af opløsningsmidlets frysetemperatur i opløsningen:

?θ = kc. W.i

I dette tilfælde har vi sænkning af opløsningsmidlets frysetemperatur (aa), den kryometriske konstant (Kt) og molaliteten (W).

For at korrigere den kolligative virkning af ebulliometrics, det vil sige for at korrigere stigningen i opløsningsmidlets kogetemperatur i opløsningen:

?te = ke. W.i

Til dette har vi stigningen i opløsningsmidlets kogetemperatur (? Te), den ebulliometriske konstant (Ke) og molaliteten (W).

Følg nu eksempler på beregning og anvendelse af Van't Hoff-faktoren:

1. eksempel: Hvad er korrektionsfaktorværdien for jernchlorid III (FeCl)₃) vel vidende, at dets dissociationsgrad er 67%?

Træningsdata:

jeg =?
α = 67% eller 0,67 (efter dividering med 100)
Formel af salt = FeCl₃

1. trin: Bestem antallet af mol (q) frigivet ioner.

Når vi analyserer formlen for salt, har vi indeks 1 i Fe og indeks 3 i Cl, så antallet af mol ioner er lig med 4.

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

2. trin: Brug dataene i formlen til Van't Hoff-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. eksempel: Hvad er antallet af partikler, der er til stede i vand, når 196 gram phosphorsyre (H₃STØV₄), hvis ioniseringsgrad er 40%, tilføjes de dertil?

Træningsdata:

jeg =?
α = 40% eller 0,4 (efter dividering med 100)
Syreformel = H₃STØV₄

1. trin: Beregn syrens molmasse.

For at gøre dette skal vi multiplicere elementets atommasse med atomindekset og derefter tilføje resultaterne:

Molær masse = 3,1 + 1,31 + 4,16

Molær masse = 3 + 31 + 64

Molær masse = 64 g / mol

2. trin: Beregn antallet af tilstedeværende partikler i 196 gram H₃STØV₄.

Denne beregning udføres ud fra en regel på tre og bruger den molære masse og massen tilvejebragt af øvelsen, men forudsætter altid at der i en mol er 6.02.10²³ partikler:

1 mol H₃STØV₄98 gram 6.02.10²³ partikler

196 gramx

98.x = 196. 6,02.10²³

98.x = 1179.92.10²³

x = 1179,92.10²³
98

x = 12.04.10²³ partikler

3. trin: Bestem antallet af mol (q) frigivet ioner.

Når vi analyserer formlen for salt, har vi indeks 3 i H og indeks 1 i PO4, så antallet af mol ioner vil være lig med 4.

Trin 4: Brug dataene i formlen til Vant ’Hoff-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. trin: Beregn det faktiske antal partikler i opløsningen.

For at gøre dette skal du blot gange antallet af partikler, der findes i andet trin, med korrektionsfaktoren:

Antal partikler = x.i

Antal partikler = 12.04.10²³.2,2

Antal partikler = 26.488,10²³ partikler.

3. eksempel: En vandig opløsning af natriumchlorid har en koncentration svarende til 0,5 molal. Hvad er værdien af den stigning i vandets kogepunkt, i ^OÇ? Data: Vand Ke: 0,52^OC / molal; a af NaCl: 100%.

Træningsdata: