Van’t Hoff-Faktor. Ionische Lösungen und der Van’t Hoff Faktor

Ö Van’t Hoff-Faktor (i) dient zur Berechnung und Analyse der kolligative Effekte (Änderung der physikalischen Eigenschaften - wie Schmelz- und Siedetemperatur - von Lösungsmitteln bei Zugabe eines nichtflüchtigen gelösten Stoffes), in ionischen Lösungen.

In molekularen Lösungen entspricht die Menge der gelösten Moleküle der Menge der hinzugefügten Moleküle. Wenn wir beispielsweise 100 Zuckermoleküle (C₁₂H₂₂Ö₁₁) in Wasser werden genau 100 Moleküle gelöst.

In ionischen Lösungen variiert dieser Wert jedoch, wenn die Moleküle einer ionischen Dissoziation (oder Ionisierung) unterliegen. Ein Beispiel ist eine Lösung von Natriumchlorid (NaCl – Kochsalz). Wenn dem Wasser 1 Mol NaCl zugesetzt wird, erhalten wir am Ende 1 Mol Na+-Partikel und 1 Mol Cl--Partikel, wie in der folgenden Salzionisierungsgleichung gezeigt:

NaCl → Na⁺_(Hier)  + Cl^-_(Hier)

1 mol → 1 mol + 1 mol } 2 mol

Je nach verwendetem Salz kann sich diese Anzahl der Endpartikel auch verdreifachen usw. So, die Beziehung zwischen der Gesamtzahl der endgültigen Partikel in Bezug auf die anfänglichen in den ionischen Lösungen ist der Van’t Hoff-Faktor (i):

ich = _Gesamtzahl der Endpartikel____
Gesamtzahl der Startpartikel

Im obigen Beispiel haben wir also, dass der Van’t Hoff-Faktor 2 beträgt, denn:

ich = 2mol = 2. 6,02. 10²³ Partikel = 2
1mol 1. 6,02. 10²³ Partikel
Daraus lässt sich folgern, dass wir zur Berechnung des Wertes von i zwei Faktoren analysieren müssen:

1. Grad der Dissoziation oder Ionisierung (α)

2. Anzahl der erzeugten Ionen, dargestellt durch den Buchstaben q

Bei einem Grad von 100 % (α = 1) entspricht der Van’t-Hoff-Faktor der Anzahl der erzeugten Ionen. Wenn der Dissoziationsgrad jedoch weniger als 100 % (oder α < 1) beträgt, muss die Berechnung durchgeführt werden, um den Wert von i zu finden. Betrachten wir den folgenden Fall einer HCl-Lösung:

HCl → H⁺ + Cl^-

Am Anfang } 100 Moleküle → null + null

95% der Moleküle ionisiert } 95 Moleküle → 95 H-Ionen⁺  + 95 Cl-Ionen^-

Am Ende haben wir } 100-95= 5 Moleküle HCl → 95 H-Ionen⁺  + 95 Cl-Ionen^-

Somit ergibt sich die Berechnung des Van’t Hoff-Faktors wie folgt:

ich = 95 + 95 + 5 → ich = 1,95
100

Die oben verwendete Argumentation kann mathematisch durch die Formel ausgedrückt werden:

i = 1 + α. (q - 1)

Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie

Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fator-vant-hoff.htm