Van't Hoff Faktor matematikai korrekciós kód, amelyet Jacobus Henricus Van’t holland fizikus és vegyész javasolt Hoff (1852-1911) oldószerben diszpergált oldott részecskék számának korrigálása céljából.
A részecskék számának ez a korrekciója azért fontos, mert a mennyiség oldott anyag a oldószer meghatározza a hatás intenzitását vagy a közös tulajdon (tonoszkópia, ebullioszkópia, krioszkópia, ozmoszkópia). Így minél nagyobb a részecskék száma, annál nagyobb a hatás.
A részecskék számának korrigálásának szükségessége annak a ténynek köszönhető, hogy amikor egy ionos oldott anyag feloldódik a vízben, akkor az elhatárolódás (ionok felszabadulása középen) vagy ionizálás (ionok termelése a közegben), növelve a részecskék számát.
A molekuláris oldott anyag részecskéinek számát azonban nem kell korrigálni a Van't Hoff mert ez a fajta oldott anyag nem ionizálódik és nem disszociál, ezért mennyisége nem változik.
Ennek képviseletére tényező, Van't Hoff az i betűt használta, amely matematikai kifejezést indít, amely figyelembe veszi a disszociáció mértékét (α) és a vízben oldódáskor felszabadult egyes ionok móljainak számát (q):
i = 1 + α. (q - 1)
Megjegyzés: Mivel az α százalékban van megadva, valahányszor a Van't Hoff-faktor, előtte el kell osztanunk 100-mal.
Számítás után a Van't Hoff korrekciós tényező, a következő gyakorlati helyzetekben használhatjuk:
Az oldott anyag részecskéinek számának korrigálása a tömegéből;
Az ozmoszkópia kolligatív hatásának, vagyis az oldat ozmotikus nyomásának kijavításához:
π = M.R.T.i
Ebben az esetben megvan az oldat ozmotikus nyomása (π), a moláris koncentráció (M), az általános gázállandó (R) és az oldat hőmérséklete (T).
A tonometria kolligatív hatásának korrigálására, vagyis az oldószer maximális gőznyomásának csökkentésére az oldatban:
?P = kt. W.i
P2
Ehhez figyelembe vesszük a maximális gőznyomás abszolút csökkentését (? P), az oldószer maximális gőznyomását (p2), a tonometriai állandó (Kt) és a molalitás (W).
A kriometria kolligatív hatásának korrigálása, azaz az oldószer fagyáspontjának alacsonyabb hőmérsékletének korrigálása az oldatban:
?θ = kc. W.i
Ebben az esetben csökkentjük az oldószer fagyási hőmérsékletét (aa), a kriometriai állandót (Kt) és a molalitást (W).
Az ebulliometriák kolligatív hatásának korrigálása, vagyis az oldószer forráspontjának emelkedése az oldatban:
?te = ke. W.i
Ehhez megnöveljük az oldószer forráshőmérsékletét (a te), az ebulliometriai állandót (Ke) és a molalitást (W).
Kövesse most a Van't Hoff faktor kiszámításának és alkalmazásának példáit:
1. példa: Mi a vas-klorid III (FeCl) korrekciós tényező értéke3), tudva, hogy a disszociációs fok 67%?
Gyakorlati adatok:
i =?
α = 67% vagy 0,67 (elosztva 100-mal)
A só képlete = FeCl3
1. lépés: Határozza meg a felszabaduló ionok móljainak számát (q).
A só képletét elemezve van 1 indexünk Fe-ben és 3 index Cl-ben, tehát az ionmólok száma megegyezik 4-vel.
2. lépés: Használja az adatokat a. Képletében 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. példa: Mennyi a vízben jelen lévő részecskék száma, ha 196 gramm foszforsav (H3POR4), amelynek ionizációs foka 40%, hozzáadják?
Gyakorlati adatok:
i =?
α = 40% vagy 0,4 (elosztva 100-mal)
Savképlet = H3POR4
1. lépés: Számítsa ki a sav moláris tömegét.
Ehhez meg kell szorozni az elem atomtömegét az atomindexszel, majd hozzá kell adni az eredményeket:
Moláris tömeg = 3,1 + 1,31 + 4,16
Moláris tömeg = 3 + 31 + 64
Moláris tömeg = 64 g / mol
2. lépés: Számítsa ki a részecskék számát a gramm 196 grammjában3POR4.
Ezt a számítást három szabály alapján hajtják végre, és a moláris tömeget és a gyakorlat által biztosított tömeget használja, de mindig azt feltételezve, hogy 1 mol-ban 6.02.1023 részecskék:
1 mol H3POR498 gramm6.02.1023 részecskék
196 grammx
98.x = 196. 6,02.1023
98.x = 1179.92.1023
x = 1179,92.1023
98
x = 12.04.1023 részecskék
3. lépés: Határozza meg a felszabaduló ionok móljainak számát (q).
A só képletét elemezve van 3 indexünk H-ban és 1 indexünk PO4-ben, tehát az ionok móljainak száma megegyezik 4-vel.
4. lépés: Használja az adatokat a. Képletében 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. lépés: Számítsa ki az oldatban a részecskék tényleges számát.
Ehhez csak szorozza meg a második lépésben talált részecskék számát a korrekciós tényezővel:
Részecskék száma = x.i
A részecskék száma = 12.04.1023.2,2
A részecskék száma = 26 488,1023 részecskék.
3. példa: A vizes nátrium-klorid-oldat koncentrációja 0,5 mol. Mekkora az a forráspont emelkedése, amelyet a víz szenvedett? O? Adatok: Water Ke: 0,52OC / molál; NaCl a-értéke: 100%.
Gyakorlati adatok:
i =?
α = 100% vagy 1 (elosztva 100-mal)
Molalitás (W) = 0,5 mol
A só képlete = NaCl
Ke = 0,52OMolallal
1. lépés: Határozza meg a felszabaduló ionok móljainak számát (q).
A só képletét elemezve Na 1-ben van indexünk, Cl-ben pedig 1-es index van, tehát az ionmólok száma 2-vel egyenlő.
2. lépés: Használja az adatokat a. Képletében Van't Hoff-faktor:
i = 1 + α. (q - 1)
i = 1 + 1. (2 - 1)
i = 1 + 1. (1)
i = 1 + 1
i = 2
3. lépés: A megadott adatok felhasználásával számítsa ki a víz forráspontjának magasságát Van't Hoff-faktor a második lépésben kiszámítva, az alábbi képlettel:
? te = ke. W.i
p = 0,52,0,5,2
p = 0,52 OÇ
* Kép jóváírása: Borisz 15/ shutterstock.com
Általam. Diogo Lopes Dias
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-fator-vant-hoff.htm
