O Van’t Hoff -kerroin (i) käytetään laskemaan ja analysoimaan kolligatiiviset vaikutukset (liuottimien fysikaalisten ominaisuuksien - kuten sulamis- ja kiehumislämpötilan muutos, kun lisätään haihtumatonta liuotetta) ioniliuoksissa.
Molekyyliliuoksissa liuenneiden molekyylien määrä on sama kuin lisätyt molekyylit. Jos esimerkiksi lisätään 100 sokerimolekyyliä (C12H22O11) vedessä 100 molekyyliä liukenee tarkalleen.
Ioniliuoksissa tämä arvo kuitenkin vaihtelee, kun molekyylit käyvät läpi ionisen dissosiaation (tai ionisaation). Esimerkki on natriumkloridin (NaCl - pöytäsuola) liuos. Jos veteen lisätään 1 mooli NaCl, lopputuloksena on 1 mooli Na + -hiukkasia ja 1 mooli Cl-hiukkasia, kuten alla olevassa suolan ionisaatioyhtälössä on esitetty:
NaCl → Na+(tässä) + Cl-(tässä)
1 mol → 1 mol + 1 mol} 2 mol
Tämä määrä lopullisia hiukkasia voi myös kolminkertaistua ja niin edelleen käytetystä suolasta riippuen. Täten, lopullisten hiukkasten kokonaismäärän ja ionisten liuosten alkuperäisten suhteiden välillä on Van’t Hoff -kerroin (i):
i = _lopullisten hiukkasten kokonaismäärä____
lähtöhiukkasten kokonaismäärä
Näin ollen yllä olevassa esimerkissä Van’t Hoff -kerroin on 2, koska:
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
i = 2 mol = 2. 6,02. 1023 hiukkasia = 2
1mol 1. 6,02. 1023 hiukkasia
Sitten voidaan päätellä, että i: n arvon laskemiseksi meidän on analysoitava kahta tekijää:
1. Dissosiaation tai ionisaation aste (α)
2. Syntyneiden ionien lukumäärä, jota edustaa kirjain q
Jos aste on 100% (α = 1), Van’t Hoff -kerroin on yhtä suuri kuin syntyvien ionien lukumäärä. Jos dissosiaation aste on kuitenkin alle 100% (tai α <1), laskenta on tehtävä i: n arvon löytämiseksi. Tarkastellaan seuraavaa tapausta HCl-liuoksesta:
HCl → H+ + Cl-
Alussa} 100 molekyyliä → nolla + nolla
95% ionisoiduista molekyyleistä} 95 molekyyliä → 95 H-ioneja+ + 95 Cl-ioneja-
Loppujen lopuksi meillä on} 100-95 = 5 HCl → 95 H -ionimolekyyliä+ + 95 Cl-ioneja-
Siten Van’t Hoff -kerroin lasketaan seuraavasti:
i = 95 + 95 + 5 → i = 1,95
100
Edellä käytetty päättely voidaan ilmaista matemaattisesti kaavalla:
i = 1 + a. (q - 1)
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Van’t Hoff Factor"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fator-vant-hoff.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.
