Van't Hoffo faktorius yra matematinis korekcijos kodas, kurį pasiūlė olandų fizikas ir chemikas Jacobus Henricus Van’t Hoffas (1852–1911), kad ištaisytų tirpiklio dalelių kiekį.
Ši dalelių skaičiaus korekcija yra svarbi, nes jos kiekis ištirpęs prie tirpiklis nustato poveikio intensyvumą arba kolektyvinė nuosavybė (tonoskopija, ebulioskopija, krioskopija, osmoskopija). Taigi, kuo didesnis dalelių skaičius, tuo didesnis poveikis.
Poreikis koreguoti dalelių skaičių yra dėl to, kad, ištirpus joninei ištirpusiai medžiagai vandenyje, ji patiria atsiribojimas (jonų išsiskyrimas viduryje) arba jonizacija (jonų gamyba terpėje), didinant dalelių skaičių.
Vis dėlto molekulinio tirpalo dalelių skaičiaus koreguoti koeficientu nereikia Van'tas Hoffas nes tokio tipo ištirpusios medžiagos nei jonizuoja, nei disocijuoja, todėl jos kiekis nekinta.
Tam atstovauti faktorius, Van'tas Hoffas naudojo raidę i, kuria pradedama matematinė išraiška, kurioje atsižvelgiama į disociacijos laipsnį (α) ir kiekvieno ištirpusio vandenyje jonų molių skaičių (q):
i = 1 + α. (q - 1)
Pastaba: Kadangi α pateikiamas procentais, visada, kai jį naudojame išraiškoje Van't Hoffo faktorius, prieš tai turime padalyti iš 100.
Apskaičiavus Van't Hoffo korekcijos koeficientas, galime jį naudoti šiose praktinėse situacijose:
Ištaisyti ištirpusios medžiagos dalelių skaičių, gautą iš jo masės;
Norėdami ištaisyti osmoskopijos koligatyvinį poveikį, ty tirpalo osmosinį slėgį:
π = M.R.T.i
Šiuo atveju mes turime tirpalo osmosinį slėgį (π) molinė koncentracija (M), bendrą dujų konstantą (R) ir tirpalo temperatūrą (T).
Norėdami ištaisyti tonometrijos koligatyvinį poveikį, tai yra, ištaisykite maksimalų tirpiklio garų slėgio sumažėjimą tirpale:
?P = kt. W.i
P2
Tam laikome absoliutų maksimalaus garų slėgio, maksimalaus tirpiklio garų slėgio (p2), tonometrinė konstanta (Kt) ir moliškumas (W).
Norint ištaisyti koligatyvų kriometrijos poveikį, ty ištaisyti tirpiklio užšalimo temperatūros sumažėjimą tirpale:
?θ = kc. W.i
Šiuo atveju mes mažiname tirpiklio užšalimo temperatūrą (αa), kriometrinę konstantą (Kt) ir molingumą (W).
Norėdami ištaisyti koluliacinį ebulliometrijos poveikį, ty ištaisyti tirpiklio virimo temperatūrą tirpale:
?te = ke. W.i
Tam mes turime tirpiklio virimo temperatūros padidėjimą (? Te), ebulliometrinę konstantą (Ke) ir molingumą (W).
Sekite Van't Hoffo faktoriaus skaičiavimo ir taikymo pavyzdžius:
1-as pavyzdys: Kokia yra geležies chlorido III (FeCl) korekcijos koeficiento vertė3), žinodamas, kad jo atsiribojimo laipsnis yra 67%?
Pratimų duomenys:
i =?
α = 67% arba 0,67 (padalijus iš 100)
Druskos formulė = FeCl3
1-as žingsnis: Nustatykite išsiskyrusių jonų molių skaičių (q).
Analizuodami druskos formulę, mes turime 1 indeksą Fe ir 3 indeksą Cl, taigi jonų molių skaičius yra lygus 4.
2 žingsnis: Naudokite duomenis formulėje Van't Hoffo faktorius:
i = 1 + α. (q - 1)
i = 1 + 0,67. (4 - 1)
i = 1 + 0,67. (3)
i = 1 + 2,01
i = 3,01
2-as pavyzdys: Koks dalelių skaičius yra vandenyje, kai 196 gramai fosforo rūgšties (H3Dulkės4), kurio jonizacijos laipsnis yra 40%, ar jie prie jo pridedami?
Pratimų duomenys:
i =?
α = 40% arba 0,4 (padalijus iš 100)
Rūgšties formulė = H3Dulkės4
1-as žingsnis: Apskaičiuokite rūgšties molinę masę.
Norėdami tai padaryti, turime padauginti elemento atominę masę iš atomo indekso ir pridėti rezultatus:
Molinė masė = 3,1 + 1,31 + 4,16
Molinė masė = 3 + 31 + 64
Molinė masė = 64 g / mol
2 žingsnis: Apskaičiuokite dalelių, esančių 196 gramais H, skaičių3Dulkės4.
Šis skaičiavimas atliekamas pagal trijų taisyklę ir naudojama molinė masė ir pratimo suteikiama masė, tačiau visada darant prielaidą, kad 1 mol yra 6.02.1023 dalelės:
1 molis H3Dulkės498 gramai23 dalelės
196 gramai
98.x = 196. 6,02.1023
98.x = 1179.92.1023
x = 1179,92.1023
98
x = 12.04.1023 dalelės
3 žingsnis: Nustatykite išsiskyrusių jonų molių skaičių (q).
Analizuodami druskos formulę, mes turime 3 indeksą H ir 1 indeksą PO4, taigi jonų molių skaičius bus lygus 4.
4 žingsnis: Naudokite duomenis formulėje Vanto ’Hoffo faktorius:
i = 1 + α. (q - 1)
i = 1 + 0,4. (4 - 1)
i = 1 + 0,4. (3)
i = 1 + 1,2
i = 2,2
5-as žingsnis: Apskaičiuokite faktinį dalelių skaičių tirpale.
Norėdami tai padaryti, tiesiog padauginkite antrame etape rastų dalelių skaičių iš korekcijos koeficiento:
Dalelių skaičius = x.i
Dalelių skaičius = 12.04.1023.2,2
Dalelių skaičius = 26 488,1023 dalelės.
3-as pavyzdys: Vandeninio natrio chlorido tirpalo koncentracija lygi 0,5 molio. Kokia yra vandens virimo temperatūros pakilimo vertė, OÇ? Duomenys: „Water Ke“: 0,52OC / molas; NaCl α: 100%.
Pratimų duomenys:
i =?
α = 100% arba 1 (padalijus iš 100)
Molingumas (W) = 0,5 molio
Druskos formulė = NaCl
Ke = 0,52OSu moliu
1-as žingsnis: Nustatykite išsiskyrusių jonų molių skaičių (q).
Analizuodami druskos formulę, turime indeksą 1 Na ir indeksą 1 Cl, taigi jonų molių skaičius yra lygus 2.
2 žingsnis: Naudokite duomenis formulėje Van't Hoffo faktorius:
i = 1 + α. (q - 1)
i = 1 + 1. (2 - 1)
i = 1 + 1. (1)
i = 1 + 1
i = 2
3 žingsnis: Apskaičiuokite vandens virimo temperatūros aukštį, naudodamiesi pateiktais duomenimis Van't Hoffo faktorius apskaičiuojamas pagal toliau pateiktą formulę:
? te = ke. W.i
? te = 0.52.0.5.2
te = 0,52 OÇ
* Vaizdo kreditas: Borisas 15/ shutterstock.com
Mano. Diogo Lopes Dias
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-fator-vant-hoff.htm
