מהו Van't Hoff Factor?

Van't Hoff Factor הוא קוד תיקון מתמטי והוצע על ידי הפיזיקאי והכימאי ההולנדי ג'ייקובוס הנריקוס ואנ'ט הופ (1852-1911) על מנת לתקן את מספר החלקיקים המפוזרים של מומס בממיס.

תיקון זה של מספר החלקיקים חשוב מכיוון שכמות מומס ב מֵמֵס קובע את עוצמת ההשפעה או את בעלות משותפת (טונוסקופיה, אבוליוסקופיה, קריוסקופיה, אוסמוסקופיה). לפיכך, ככל שמספר החלקיקים גדול יותר, כך ההשפעה גדולה יותר.

הצורך בתיקון מספר החלקיקים נובע מכך שכאשר מומס יוני מתמוסס במים, הוא סובל מתופעה של דיסוציאציה (שחרור יונים באמצע) או יינון (ייצור יונים במדיום), הגדלת מספר החלקיקים.

מספר החלקיקים של מומס מולקולרי, לעומת זאת, לא צריך להיות מתוקן על ידי הגורם של ואן הוף מכיוון שמוצק מסוג זה אינו מיינן ואינו מתנתק ולכן כמותו אינה משתנה.

לייצג זאת גורם, ואן הוף השתמשה באות i, שמתחילה ביטוי מתמטי הלוקח בחשבון את מידת הדיסוציאציה (α) ואת מספר השומות של כל יון המשתחרר עם פירוק במים (q):

i = 1 + α. (q - 1)

הערה: כ- α מסופק באחוזים, בכל פעם שאנחנו משתמשים בו בביטוי ה- גורם לא ווף, עלינו לחלק אותו ב 100 לפני.

לאחר חישוב גורם התיקון של ונט'הוףנוכל להשתמש בו במצבים המעשיים הבאים:

• לתיקון מספר החלקיקים של המומס, המתקבל ממסתו;

• כדי לתקן את ההשפעה הקולגטיבית של אוסמוסקופיה, כלומר את הלחץ האוסמוטי של פתרון:

π = M.R.T.i

במקרה זה, יש לנו את הלחץ האוסמוטי (π) של התמיסה, את ריכוז טוחנת (M), קבוע הגז הכללי (R) וטמפרטורת התמיסה (T).

• כדי לתקן את ההשפעה הקולגטיבית של הטונומטריה, כלומר לתקן את הורדת לחץ האדים המרבי של הממיס בתמיסה:

?פ = kt. וו
 פ₂

לשם כך אנו רואים את ההורדה המוחלטת (? P) של לחץ האדים המרבי, את לחץ האדים המרבי של הממיס (p₂), הקבוע הטונומטרי (Kt) וה- מולליות (W).

• כדי לתקן את האפקט הקולגטיבי של קריומטריה, כלומר לתקן את הורדת טמפרטורת ההקפאה של הממיס בתמיסה:

?θ = kc. וו

במקרה זה יש לנו את הנמכת טמפרטורת ההקפאה של הממיס (? A), את הקבוע הקריומטרי (Kt) ואת המולליות (W).

• כדי לתקן את ההשפעה הקולגטיבית של ebulliometrics, כלומר לתקן את העלייה בטמפרטורת הרתיחה של הממיס בתמיסה:

?te = ke. וו

לשם כך, יש לנו את העלייה בטמפרטורת הרתיחה של הממיס (? Te), את הקבוע האבולומטרי (Ke) ואת המולליות (W).

עקוב אחר דוגמאות לחישוב ויישום של גורם Van't Hoff:

דוגמה ראשונה: מהו ערך מקדם התיקון של ברזל כלורי III (FeCl)₃), בידיעה שדרגת הדיסוציאציה שלו היא 67%?

נתוני התרגיל:

• אני =?

• α = 67% או 0.67 (לאחר חלוקה ב- 100)

• פורמולת מלח = FeCl₃

שלב ראשון: קבע את מספר השומות (q) של היונים המשתחררות.

בניתוח הנוסחה למלח, יש לנו אינדקס 1 ב- Fe ו- index 3 ב- Cl, כך שמספר שומות היונים שוות ל -4.

שלב שני: השתמש בנתונים בנוסחה של ה- גורם Van't Hoff:

i = 1 + α. (q - 1)

i = 1 + 0.67. (4 - 1)

i = 1 + 0.67. (3)

i = 1 + 2.01

i = 3.01

דוגמה שנייה: מה מספר החלקיקים הקיימים במים כאשר 196 גרם של חומצה זרחתית (H₃אָבָק₄), שמידת היינון של מי היא 40%, האם הם מוסיפים לה?

נתוני התרגיל:

• אני =?

• α = 40% או 0.4 (לאחר חלוקה ב- 100)

• נוסחת חומצה = H₃אָבָק₄

שלב ראשון: חשב את המסה הטוחנת של החומצה.

לשם כך עלינו להכפיל את המסה האטומית של היסוד במדד האטומי ואז להוסיף את התוצאות:

מסה טוחנת = 3.1 + 1.31 + 4.16

מסה טוחנת = 3 + 31 + 64

מסה טוחנת = 64 גרם / מול

שלב שני: חשב את מספר החלקיקים הקיימים ב- 196 גרם ח '₃אָבָק₄.

חישוב זה מתבצע מכלל שלוש ומשתמש במסה הטוחנת ובמסה שמספק התרגיל, אך תמיד בהנחה שב -1 מול יש 6.02.10²³ חלקיקים:

1 מ"ל של H₃אָבָק₄98 גרם 6.02.10²³ חלקיקים

196 גרם x

98.x = 196. 6,02.10²³

98.x = 1179.92.10²³

x = 1179,92.10²³
98

x = 12.04.10²³ חלקיקים

שלב שלישי: קבע את מספר השומות (q) של היונים המשתחררות.

בניתוח הנוסחה למלח יש לנו אינדקס 3 ב- H ואינדקס 1 ב- PO4, כך שמספר שומות היונים יהיו שוות ל -4.

שלב 4: השתמש בנתונים בנוסחה של ה- גורם Vant ’Hoff:

i = 1 + α. (q - 1)

i = 1 + 0.4. (4 - 1)

i = 1 + 0.4. (3)

i = 1 + 1.2

i = 2.2

שלב חמישי: חשב את מספר החלקיקים בפועל בתמיסה.

לשם כך, פשוט הכפל את מספר החלקיקים שנמצאו בשלב השני בגורם התיקון:

מספר החלקיקים = ​​x.i

מספר החלקיקים = ​​12.04.10²³.2,2

מספר החלקיקים = ​​26,488.10²³ חלקיקים.

דוגמה שלישית: לתמיסה מימית של נתרן כלורי יש ריכוז השווה ל- 0.5 מולר. מה ערך העלייה בנקודת הרתיחה שסובלים ממים, ב ^אוÇ? נתונים: מים Ke: 0.52^אוC / מולר; α של NaCl: 100%.

נתוני התרגיל:

• אני =?

• α = 100% או 1 (לאחר חלוקה ב- 100)

• מולדות (W) = 0.5 מולרית

• פורמולה של מלח = NaCl

• Ke = 0.52^אועם מולל

שלב ראשון: קבע את מספר השומות (q) של היונים המשתחררות.

בניתוח הנוסחה למלח יש לנו אינדקס 1 ב- Na ומדד 1 ב- Cl, כך שמספר שומות היונים שוות ל -2.

שלב שני: השתמש בנתונים בנוסחה של ה- גורם Van't Hoff:

i = 1 + α. (q - 1)

i = 1 + 1. (2 - 1)

i = 1 + 1. (1)

i = 1 + 1

אני = 2

שלב שלישי: חישוב גובה נקודת הרתיחה שסבלו מהמים, באמצעות הנתונים שנמסרו, ה- גורם לא ווף מחושב בשלב השני, בנוסחה הבאה:

? te = ke. וו

? te = 0.52.0.5.2

? te = 0.52 ^אוÇ

* אשראי תמונה: בוריס 15/ shutterstock.com

על ידי. דיוגו לופס דיאס

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-fator-vant-hoff.htm