რა არის ვანტ ჰოფ ფაქტორი?

ვანტ ჰოფ ფაქტორი არის მათემატიკური შესწორების კოდი და შემოთავაზებულია ჰოლანდიელი ფიზიკოსისა და ქიმიკოსის იაკობუს ჰენრიკუს ვანტის მიერ ჰოფი (1852-1911) გამხსნელში ხსნადი ნივთიერების დისპერსირებული ნაწილაკების რაოდენობის გამოსასწორებლად.

ნაწილაკების რაოდენობის ეს შესწორება მნიშვნელოვანია, რადგან ოდენობა ხსნადი საათზე გამხსნელი განსაზღვრავს ეფექტის ან ერთობლივი საკუთრება (ტონოსკოპია, ebullioscopy, კრიოსკოპია, ოსმოსკოპია). ამრიგად, რაც უფრო მეტია ნაწილაკების რაოდენობა, მით მეტია ეფექტი.

ნაწილაკების რაოდენობის გამოსწორების მიზეზი არის ის, რომ, როდესაც იონური ხსნარი იხსნება წყალში, ის განიცდის ფენომენს დისოციაცია (შუაში იონების გამოყოფა) ან იონიზაცია (იონების წარმოება საშუალოში), ნაწილაკების რაოდენობის გაზრდა.

ამასთან, მოლეკულური ხსნადობის ნაწილაკების რაოდენობა არ საჭიროებს შესწორებას ფაქტორის მიხედვით ვანტ ჰოფ რადგან ამ ტიპის ხსნადი არ ახდენს იონიზირებას ან დისოცირებას და, შესაბამისად, მისი რაოდენობა არ იცვლება.

ამის წარმოდგენა ფაქტორი, ვანტ ჰოფ გამოიყენა ასო i, რომელიც იწყებს მათემატიკურ გამოხატვას, რომელიც ითვალისწინებს დისოციაციის ხარისხს (α) და წყალში დაშლისას გამოყოფილი თითოეული იონის მოლების რაოდენობას (q):

i = 1 + α. (q - 1)

შენიშვნა: რადგან α მოცემულია პროცენტულად, ყოველთვის, როდესაც მას გამოვიყენებთ არ არის ჰოფის ფაქტორი, მანამდე უნდა გავყოთ 100-ზე.

გაანგარიშების შემდეგ ვანტ ჰოფის კორექციის ფაქტორიშეგვიძლია გამოვიყენოთ შემდეგ პრაქტიკულ სიტუაციებში:

• გამხსნელი ნაწილაკების რაოდენობის გამოსწორება, მიღებული მისი მასიდან;

• ოსმოსკოპიის, ანუ ხსნარის ოსმოსური წნევის გამოსწორების მიზნით:

π = M.R.T.i.

ამ შემთხვევაში, ჩვენ გვაქვს ხსნარის ოსმოსური წნევა (π) მოლური კონცენტრაცია (M), გაზის ზოგადი მუდმივა (R) და ხსნარის ტემპერატურა (T).

• ტონომეტრიის კოლიგატური ეფექტის გამოსასწორებლად, ანუ გამოსწორდეს გამხსნელის მაქსიმალური ორთქლის წნევის დაწევა ხსნარში:

?პ = კტ W.i
 პ₂

ამისათვის ჩვენ განვიხილავთ მაქსიმალური ორთქლის წნევის აბსოლუტურ დაწევას (? P), გამხსნელის მაქსიმალურ ორთქლის წნევას (p₂), ტონომეტრიული მუდმივა (Kt) და მორალი (W)

• კრიომეტრიის კოლიგატური ეფექტის გამოსასწორებლად, ანუ გამოსასწორებლად გამხსნელის გაყინვის ტემპერატურის შემცირება ხსნარში:

?θ = კკ W.i

ამ შემთხვევაში, ჩვენ გვაქვს გამხსნელის (? ა), კრიომეტრიული მუდმივის (Kt) და მოლალობის (W) გაყინვის ტემპერატურის დაწევა.

• გამოასწორონ ebulliometrics- ის კოლიგატური ეფექტი, გამოასწორონ ხსნარში გამხსნელის დუღილის ტემპერატურის მომატება:

?te = ke. W.i

ამისათვის ჩვენ გვაქვს გამხსნელის (? Te) დუღილის ტემპერატურის ზრდა, ებულიომეტრიული მუდმივა (Ke) და მორალი (W).

ახლა მიჰყევით Van't Hoff ფაქტორის გაანგარიშებისა და გამოყენების მაგალითებს:

პირველი მაგალითი: რა არის რკინის ქლორიდის III (FeCl) კორექციის ფაქტორის მნიშვნელობა₃), იცის რომ მისი დისოციაციის ხარისხი 67% -ია?

სავარჯიშო მონაცემები:

• მე =?

• α = 67% ან 0.67 (100-ზე გაყოფის შემდეგ)

• მარილის ფორმულა = FeCl₃

პირველი ნაბიჯი: განსაზღვრეთ გამოყოფილი იონების მოლების (q) რაოდენობა.

მარილის ფორმულის გაანალიზებით, ჩვენ გვაქვს ინდექსი 1 Fe- ში და ინდექსი 3 Cl- ში, ამიტომ იონების მოლების რაოდენობა 4-ის ტოლია.

ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)

მე -2 ნაბიჯი: გამოიყენეთ მონაცემები ფორმულაში Van't Hoff ფაქტორი:

i = 1 + α. (q - 1)

მე = 1 + 0,67. (4 - 1)

მე = 1 + 0,67. (3)

i = 1 + 2.01

მე = 3.01

მე -2 მაგალითი: რამდენია ნაწილაკების რაოდენობა წყალში, როდესაც 196 გრამი ფოსფორის მჟავა (H₃მტვერი₄), რომლის იონიზაციის ხარისხია 40%, ემატებათ ისინი?

სავარჯიშო მონაცემები:

• მე =?

• α = 40% ან 0.4 (100-ზე გაყოფის შემდეგ)

• მჟავის ფორმულა = H₃მტვერი₄

პირველი ნაბიჯი: გამოთვალეთ მჟავას მოლური მასა.

ამისათვის ჩვენ უნდა გავამრავლოთ ელემენტის ატომური მასა ატომური ინდექსზე და შემდეგ დავამატოთ შედეგები:

მოლური მასა = 3,1 + 1,31 + 4,16

მოლური მასა = 3 + 31 + 64

მოლური მასა = 64 გ / მოლ

მე -2 ნაბიჯი: გამოთვალეთ 196 გრამი H ნაწილაკების რაოდენობა₃მტვერი₄.

ეს გაანგარიშება ხორციელდება სამი წესიდან და იყენებს მოლური მასას და სავარჯიშოებით გათვალისწინებულ მასას, მაგრამ ყოველთვის ვივარაუდეთ, რომ 1 მოლში არის 6.02.10²³ ნაწილაკები:

1 მლ H₃მტვერი₄98 გრამი 6.02.10²³ ნაწილაკები

196 გრამი

98.x = 196. 6,02.10²³

98.x = 1179.92.10²³

x = 1179,92.10²³
98

x = 12.04.10²³ ნაწილაკები

მე -3 ნაბიჯი: განსაზღვრეთ გამოყოფილი იონების მოლების (q) რაოდენობა.

მარილის ფორმულის გაანალიზებით, ჩვენ გვაქვს ინდექსი 3 in H და ინდექსი 1 PO4, ამიტომ იონების მოლების რაოდენობა 4-ის ტოლი იქნება.

ნაბიჯი 4: გამოიყენეთ მონაცემები ფორმულაში ვანტ 'ჰოფის ფაქტორი:

i = 1 + α. (q - 1)

i = 1 + 0.4. (4 - 1)

i = 1 + 0.4. (3)

i = 1 + 1.2

მე = 2.2

მე -5 ნაბიჯი: გამოთვალეთ ხსნარში ნაწილაკების რეალური რაოდენობა.

ამისათვის უბრალოდ გაამრავლეთ ნაწილაკების რაოდენობა, რომლებიც ნაპოვნია მეორე ეტაპზე, კორექციის ფაქტორზე:

ნაწილაკების რაოდენობა = x.i.

ნაწილაკების რაოდენობა = 12.04.10²³.2,2

ნაწილაკების რაოდენობა = 26,488,10²³ ნაწილაკები.

მე -3 მაგალითი: ნატრიუმის ქლორიდის წყალხსნარში კონცენტრაციაა 0,5 მოლალი. რა მნიშვნელობა აქვს წყლის მდუღარე წერტილში აწევას, წელს ^ოჩ? მონაცემები: წყალი Ke: 0,52^ოC / მოლალი; NaCl– ის α: 100%.

სავარჯიშო მონაცემები:

• მე =?

• α = 100% ან 1 (100-ზე გაყოფის შემდეგ)

• მორალი (W) = 0,5 მოლალი

• მარილის ფორმულა = NaCl

• Ke = 0,52^ომოლალით

პირველი ნაბიჯი: განსაზღვრეთ გამოყოფილი იონების მოლების (q) რაოდენობა.

მარილის ფორმულის გაანალიზებით, ჩვენ გვაქვს ინდექსი 1 Na- ში და ინდექსი 1 Cl- ში, ამიტომ იონების მოლების რაოდენობა ტოლია 2-ის.

მე -2 ნაბიჯი: გამოიყენეთ მონაცემები ფორმულაში Van't Hoff ფაქტორი:

i = 1 + α. (q - 1)

i = 1 + 1. (2 - 1)

i = 1 + 1. (1)

მე = 1 + 1

მე = 2

მე -3 ნაბიჯი: გამოთვალეთ წყლის მდუღარე წერტილის სიმაღლე, მოცემული მონაცემების გამოყენებით არ არის ჰოფის ფაქტორი გამოითვლება მეორე ეტაპზე ქვემოთ მოცემულ ფორმულაში:

? te = ke. W.i

? te = 0.52.0.5.2

? te = 0,52 ^ოჩ

* გამოსახულების კრედიტი: ბორის 15/ shutterstock.com

ჩემ მიერ. დიოგო ლოპეს დიასი