O Facteur de Van't Hoff (i) est utilisé pour calculer et analyser les effets colligatifs (Changement des propriétés physiques - telles que la température de fusion et d'ébullition - des solvants, lors de l'ajout d'un soluté non volatil) dans les solutions ioniques.
Dans les solutions moléculaires, la quantité de molécules dissoutes est la même que celle des molécules ajoutées. Par exemple, si l'on ajoute 100 molécules de sucre (C12H22O11) dans l'eau, exactement 100 molécules seront dissoutes.
Dans les solutions ioniques, cependant, cette valeur varie au fur et à mesure que les molécules subissent une dissociation ionique (ou ionisation). Un exemple est une solution de chlorure de sodium (NaCl – sel de table). Si 1 mole de NaCl est ajoutée à l'eau, nous nous retrouverons avec 1 mole de particules Na+ et 1 mole de particules Cl-, comme le montre l'équation d'ionisation du sel ci-dessous :
NaCl → Na+(ici) + Cl-(ici)
1 mol → 1 mol + 1 mol } 2 mol
Ce nombre de particules finales peut également tripler, et ainsi de suite, selon le sel utilisé. Ainsi,
la relation faite entre le nombre total de particules finales par rapport aux particules initiales dans les solutions ioniques est le facteur de Van’t Hoff (i) :je = _nombre total de particules finales____
nombre total de particules de départ
Ainsi, dans l'exemple donné ci-dessus, nous avons que le facteur de Van’t Hoff est de 2, car :
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je = 2mol = 2. 6,02. 1023 particules = 2
1 mol 1. 6,02. 1023 particules
On peut alors en déduire que pour calculer la valeur de i, il faut analyser deux facteurs :
1. Degré de dissociation ou d'ionisation (α)
2. Nombre d'ions générés, représenté par la lettre q
Si le degré est de 100 % (α = 1), le facteur de Van't Hoff est égal au nombre d'ions générés. Cependant, si le degré de dissociation est inférieur à 100 % (ou α < 1), le calcul doit être fait pour trouver la valeur de i. Regardons le cas suivant d'une solution de HCl :
HCl → H+ + Cl-
Au début } 100 molécules → zéro + zéro
95% des molécules ionisées } 95 molécules → 95 ions H+ + 95 ions Cl-
Au final on aura } 100-95= 5 molécules de HCl → 95 ions H+ + 95 ions Cl-
Ainsi, le calcul du facteur de Van’t Hoff est donné par :
je = 95 + 95 + 5 → je = 1,95
100
Le raisonnement utilisé ci-dessus peut être exprimé mathématiquement par la formule :
i = 1 +. (q - 1)
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. « Facteur Van’t Hoff »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fator-vant-hoff.htm. Consulté le 28 juin 2021.
