Mis on Van't Hoffi tegur?

Van't Hoffi faktor on matemaatiline paranduskood ja selle pakkus välja Hollandi füüsik ja keemik Jacobus Henricus Van’t Hoff (1852-1911), et korrigeerida lahustis lahustunud aine lahustunud osakeste arv.

See osakeste arvu korrigeerimine on oluline, kuna soluut juures lahusti määrab efekti intensiivsuse või ühisomand (tonoskoopia, ebullioskoopia, krüoskoopia, osmoskoopia). Seega, mida suurem on osakeste arv, seda suurem on mõju.

Vajadus osakeste arvu korrigeerida on tingitud asjaolust, et kui ioonne lahustunud aine lahustub vees, kannatab see dissotsiatsioon (keskel ioonide eraldumine) või ionisatsioon (ioonide tootmine keskkonnas), suurendades osakeste arvu.

Molekulaarlahuse osakeste arvu ei ole siiski vaja korrigeerida teguriga Van't Hoff kuna seda tüüpi lahustunud aine ei ioniseeru ega lahku ning seetõttu ei muutu selle kogus.

Selle esindamiseks tegur, Van't Hoff kasutas tähte i, mis alustab matemaatilist avaldist, milles võetakse arvesse dissotsiatsiooni astet (α) ja vees lahustumisel eraldunud iga iooni moolide arvu (q):

i = 1 + α. (q - 1)

Märkus: Kuna α on esitatud protsentides, siis kui me kasutame seda Van't Hoffi faktor, peame selle enne jagama 100-ga.

Pärast arvutamist Van't Hoffi parandustegur, saame seda kasutada järgmistes praktilistes olukordades:

• Lahustunud aine osakeste arvu korrigeerimiseks selle massist;

• Osmoskoopia, st lahuse osmootse rõhu korrigeerimiseks:

π = M.R.T.i

Sel juhul on meil lahuse osmootne rõhk (π) molaarne kontsentratsioon (M), üldine gaasikonstant (R) ja lahuse temperatuur (T).

• Tonomomeetria kolligatiivse efekti parandamiseks, st parandage lahuse maksimaalse aururõhu langetamist lahuses:

?P = kt. W.i
 P₂

Selleks arvestame maksimaalse aururõhu, lahusti maksimaalse aururõhu (p₂), tonometriline konstant (Kt) ja molaalsus (W).

• Krüomeetria kolligatiivse efekti parandamiseks, st lahuse külmumistemperatuuri languse korrigeerimiseks lahuses:

?θ = kc. W.i

Sellisel juhul langetatakse lahusti külmumistemperatuur (aa), krüomeetriline konstant (Kt) ja molaarsus (W).

• Ebulliomeetria kolligatiivse efekti parandamiseks, st lahuse keemistemperatuuri tõusu parandamiseks lahuses:

?te = ke. W.i

Selleks on meil lahusti keemistemperatuuri tõus (te te), ebuliomeetriline konstant (Ke) ja molaalsus (W).

Järgige Van't Hoffi teguri arvutamise ja rakendamise näiteid:

1. näide: Mis on raudkloriidi III (FeCl) parandusteguri väärtus₃), teades, et selle dissotsiatsiooniaste on 67%?

Treeningu andmed:

• i =?

• α = 67% või 0,67 (pärast jagamist 100-ga)

• Soola valem = FeCl₃

1. samm: Määrake vabanenud ioonide moolide arv (q).

Analüüsides soola valemit, on meil Fe indeks 1 ja Cl 3, seega on ioonide moolide arv 4.

2. samm: Kasutage andmeid valemis Van't Hoffi tegur:

i = 1 + α. (q - 1)

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

i = 1 + 0,67. (3)

i = 1 + 2,01

i = 3,01

2. näide: Kui suur on vees olevate osakeste arv, kui 196 grammi fosforhapet (H₃TOLM₄), mille ionisatsiooniaste on 40%, kas nad lisatakse sellele?

Treeningu andmed:

• i =?

• α = 40% või 0,4 (pärast jagamist 100-ga)

• Happe valem = H₃TOLM₄

1. samm: Arvutage happe molaarmass.

Selleks peame elemendi aatommassi korrutama aatomi indeksiga ja seejärel lisama tulemused:

Molaarmass = 3,1 + 1,31 + 4,16

Molaarmass = 3 + 31 + 64

Molaarmass = 64 g / mol

2. samm: Arvutage 196 grammis H sisalduvate osakeste arv₃TOLM₄.

See arvutamine toimub kolme reegli järgi ja kasutatakse molaarmassit ja harjutuse tulemusel saadud massi, kuid alati eeldades, et 1 mooli on 6.02.10²³ osakesed:

1 mol H₃TOLM₄98 grammi²³ osakesed

196 grammi

98.x = 196. 6,02.10²³

98.x = 1179.92.10²³

x = 1179,92.10²³
98

x = 12.04,10²³ osakesed

3. samm: Määrake vabanenud ioonide moolide arv (q).

Analüüsides soola valemit, on meil H-indeks 3 ja PO4-s indeks, seega on ioonide moolide arv 4.

4. samm: Kasutage andmeid valemis Vant ’Hoffi 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. samm: Arvutage lahuses olev osakeste tegelik arv.

Selleks korrutage lihtsalt teises etapis leitud osakeste arv parandusteguriga:

Osakeste arv = x.i

Osakeste arv = 12.04.10²³.2,2

Osakeste arv = 26 488,10²³ osakesed.

3. näide: Naatriumkloriidi vesilahuse kontsentratsioon on võrdne 0,5 mooliga. Milline on vee keemistemperatuuri tõusu väärtus, ^OÇ? Andmed: Water Ke: 0,52^OC / molal; NaCl α: 100%.

Treeningu andmed:

• i =?

• α = 100% või 1 (pärast jagamist 100-ga)

• Molaarsus (W) = 0,5 molaalset

• Soola valem = NaCl

• Ke = 0,52^OMolaaliga

1. samm: Määrake vabanenud ioonide moolide arv (q).

Analüüsides soola valemit, on meil indeks 1 Na-s ja indeks 1 Cl-is, seega on ioonide moolide arv võrdne 2-ga.

2. samm: Kasutage andmeid valemis Van't Hoffi tegur:

i = 1 + α. (q - 1)

i = 1 + 1. (2 - 1)

i = 1 + 1. (1)

i = 1 + 1

i = 2

3. samm: Arvutage vee keemistemperatuuri tõus, kasutades selleks esitatud andmeid Van't Hoffi faktor arvutatakse teises etapis järgmises valemis:

? te = ke. W.i

p = 0,52,0,5,2

a = 0,52 ^OÇ

* Pildikrediit: Boriss 15/ shutterstock.com

Minu poolt. Diogo Lopes Dias

Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-fator-vant-hoff.htm