Kas ir Van't Hoff Factor?

Van'ta Hofa faktors ir matemātiskas korekcijas kods, un to ierosināja holandiešu fiziķis un ķīmiķis Jacobus Henricus Van’t Hoff (1852-1911), lai izšķīdinātu izšķīdušās vielas disperģēto daļiņu skaitu šķīdinātājā.

Šī daļiņu skaita korekcija ir svarīga, jo to daudzums izšķīdis pie šķīdinātājs nosaka efekta intensitāti vai kopīpašums (tonoskopija, ebullioskopija, krioskopija, osmoskopija). Tādējādi, jo lielāks ir daļiņu skaits, jo lielāka ir ietekme.

Nepieciešamība koriģēt daļiņu skaitu ir saistīta ar faktu, ka, ja jonu izšķīdis izšķīst ūdenī, tas cieš no disociācija (jonu izdalīšanās pa vidu) vai jonizācija (jonu ražošana barotnē), palielinot daļiņu skaitu.

Molekulārās izšķīdušās vielas daļiņu skaits tomēr nav jākoriģē ar koeficientu Van't Hoff jo šāda veida izšķīdušās vielas ne jonizējas, ne disociējas, un tāpēc tās daudzums netiek mainīts.

Lai to pārstāvētu faktors, Van't Hoff izmantoja burtu i, ar kuru sākas matemātiska izteiksme, kurā ņemta vērā disociācijas pakāpe (α) un katra izdalītā jona molu skaits, izšķīdinot ūdenī (q):

i = 1 + α. (q - 1)

Piezīme: Tā kā α tiek norādīts procentos, vienmēr, kad mēs to izmantojam izteiksmē Van'ta Hofa faktors, mums tas iepriekš jāsadala ar 100.

Pēc aprēķināšanas Van't Hoff korekcijas koeficients, mēs to varam izmantot šādās praktiskās situācijās:

• Izlabot izšķīdušās vielas daļiņu skaitu, kas iegūts no tā masas;

• Lai labotu osmoskopijas koligatīvo efektu, tas ir, šķīduma osmotisko spiedienu:

π = M.R.T.i

Šajā gadījumā mums ir šķīduma osmotiskais spiediens (π) molārā koncentrācija (M), vispārējā gāzes konstante (R) un šķīduma temperatūra (T).

• Lai labotu tonometrijas koligatīvo efektu, tas ir, izlabojiet šķīdinātāja maksimālā tvaika spiediena pazemināšanos šķīdumā:

?P = kt. W.i
 P₂

Šim nolūkam mēs ņemam vērā absolūtā maksimālā tvaika spiediena pazemināšanos (? P), šķīdinātāja maksimālo tvaika spiedienu (p₂), tonometriskā konstante (Kt) un molalitāte (W).

• Lai labotu kriometrijas koligatīvo efektu, tas ir, lai izlabotu šķīdinātāja sasalšanas temperatūras pazemināšanos šķīdumā:

?θ = kc. W.i

Šajā gadījumā mums ir pazemināta šķīdinātāja sasalšanas temperatūra (aa), kriometriskā konstante (Kt) un molitāte (W).

• Lai izlabotu ebulliometrijas koligatīvo efektu, tas ir, lai izlabotu šķīdinātāja vārīšanās temperatūras paaugstināšanos šķīdumā:

?te = ke. W.i

Šim nolūkam mums ir šķīdinātāja viršanas temperatūras paaugstināšanās (? Te), ebulliometriskā konstante (Ke) un molitāte (W).

Sekojiet Van't Hoff faktora aprēķināšanas un piemērošanas paraugiem:

1. piemērs: Kāda ir dzelzs hlorīda III (FeCl) korekcijas koeficienta vērtība₃), zinot, ka tā disociācijas pakāpe ir 67%?

Vingrinājumu dati:

• i =?

• α = 67% vai 0,67 (pēc dalīšanas ar 100)

• Sāls formula = FeCl₃

1. solis: Nosakiet izdalīto jonu molu skaitu (q).

Analizējot sāls formulu, mums ir indekss 1 Fe un indekss 3 Cl, tāpēc jonu molu skaits ir vienāds ar 4.

2. solis: Izmantojiet datus formulas Van'ta Hofa faktors:

i = 1 + α. (q - 1)

i = 1 + 0,67. (4 - 1)

i = 1 + 0,67. (3)

i = 1 + 2,01

i = 3,01

2. piemērs: Cik daudz daļiņu ir ūdenī, ja 196 grami fosforskābes (H₃Putekļi₄), kuru jonizācijas pakāpe ir 40%, vai tie tiek tai pievienoti?

Vingrinājumu dati:

• i =?

• α = 40% vai 0,4 (pēc dalīšanas ar 100)

• Skābes formula = H₃Putekļi₄

1. solis: Aprēķiniet skābes molāro masu.

Lai to izdarītu, mums jāreizina elementa atoma masa ar atomu indeksu un pēc tam jāpievieno rezultāti:

Molārā masa = 3,1 + 1,31 + 4,16

Molārā masa = 3 + 31 + 64

Molārā masa = 64 g / mol

2. solis: Aprēķiniet daļiņu skaitu, kas atrodas 196 gramos H₃Putekļi₄.

Šis aprēķins tiek veikts, izmantojot kārtulu trīs un izmantojot molāro masu un vingrinājumā iegūto masu, taču vienmēr pieņemot, ka 1 mol ir 6.02.10²³ daļiņas:

1mol H₃Putekļi₄98 grami6.02.10²³ daļiņas

196 gramix

98.x = 196. 6,02.10²³

98.x = 1179.92.10²³

x = 1179,92.10²³
98

x = 12.04.10²³ daļiņas

3. solis: Nosakiet izdalīto jonu molu skaitu (q).

Analizējot sāls formulu, mums ir indekss 3 H un indekss 1 PO4, tāpēc jonu molu skaits būs vienāds ar 4.

4. solis: Izmantojiet datus formulas Vanta Hofa faktors:

i = 1 + α. (q - 1)

i = 1 + 0,4. (4 - 1)

i = 1 + 0,4. (3)

i = 1 + 1,2

i = 2,2

5. solis: Aprēķiniet faktisko daļiņu skaitu šķīdumā.

Lai to izdarītu, vienkārši reiziniet otrajā solī atrasto daļiņu skaitu ar korekcijas koeficientu:

Daļiņu skaits = x.i

Daļiņu skaits = 12.04.10²³.2,2

Daļiņu skaits = 26 488,10²³ daļiņas.

3. piemērs: Nātrija hlorīda ūdens šķīduma koncentrācija ir vienāda ar 0,5 mololu. Kāda ir vārīšanās temperatūras paaugstināšanās vērtība, ko cieta ūdens ^OÇ? Dati: Water Ke: 0.52^OC / molāls; NaCl α: 100%.

Vingrinājumu dati:

• i =?

• α = 100% vai 1 (pēc dalīšanas ar 100)

• Molalitāte (W) = 0,5 molāls

• Sāls formula = NaCl

• Ke = 0,52^OAr molālu

1. solis: Nosakiet izdalīto jonu molu skaitu (q).

Analizējot sāls formulu, mums ir indekss 1 Na un indekss 1 Cl, tāpēc jonu molu skaits ir vienāds ar 2.

2. solis: Izmantojiet datus formulas Van'ta Hofa faktors:

i = 1 + α. (q - 1)

i = 1 + 1. (2 - 1)

i = 1 + 1. (1)

i = 1 + 1

i = 2

3. solis: Aprēķina ūdens viršanas temperatūras paaugstināšanos, izmantojot sniegtos datus Van'ta Hofa faktors aprēķina otrajā solī, izmantojot šādu formulu:

? te = ke. W.i

? te = 0.52.0.5.2

? te = 0,52 ^OÇ

* Attēlu kredīts: Boriss 15/ shutterstock.com

Autors: Diogo Lopes Dias

Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-fator-vant-hoff.htm