Van't Hoffov faktor je matematična korekcijska koda in jo je predlagal nizozemski fizik in kemik Jacobus Henricus Van't Hoff (1852-1911), da bi popravil število razpršenih delcev topljene snovi v topilu.
Ta popravek števila delcev je pomemben, ker je količina topljen pri topilo določa intenzivnost učinka ali solastništvo (tonoskopija, ebulioskopija, krioskopija, osmoskopija). Tako je večje število delcev, večji je učinek.
Potreba po popravljanju števila delcev je posledica dejstva, da ko se ionska raztopljena tekočina raztopi v vodi, trpi pojav disocijacija (sproščanje ionov v sredini) oz ionizacija (nastajanje ionov v mediju), povečanje števila delcev.
Števila delcev molekulske raztopljene snovi pa ni treba popravljati s faktorjem Van't Hoff ker se ta vrsta raztopljene snovi ne ionizira in ne disociira, zato njena količina ni spremenjena.
Da to predstavim dejavnik, Van't Hoff uporabil črko i, ki začne matematični izraz, ki upošteva stopnjo disociacije (α) in število molov vsakega iona, ki se sprosti ob raztapljanju v vodi (q):
i = 1 + α. (q - 1)
Opomba: Kot α je naveden v odstotkih, kadar koli ga uporabimo v izrazu Van't Hoffov faktor, prej ga moramo deliti s 100.
Po izračunu Van't Hoffov korekcijski faktor, lahko ga uporabimo v naslednjih praktičnih situacijah:
Za popravljanje števila delcev topljene snovi, dobljene iz njene mase;
Če želite popraviti koligacijski učinek osmoskopije, to je osmotski tlak raztopine:
π = M.R.T.i
V tem primeru imamo osmotski tlak (π) raztopine, molska koncentracija (M), splošna plinska konstanta (R) in temperatura raztopine (T).
Če želite popraviti koligacijski učinek tonometrije, to je popraviti znižanje največjega parnega tlaka topila v raztopini:
?P = kt. W.i
P2
Za to upoštevamo absolutno znižanje (? P) največjega parnega tlaka, največji parni tlak topila (p2), tonometrična konstanta (Kt) in molalnost (W).
Če želite popraviti koligacijski učinek kriometrije, torej popraviti znižanje temperature zmrzovanja topila v raztopini:
?θ = kc. W.i
V tem primeru imamo znižanje temperature zmrzovanja topila (? A), kriometrične konstante (Kt) in molalnosti (W).
Če želite popraviti koligacijski učinek ebuliometrije, to je popraviti dvig temperature vrelišča topila v raztopini:
?te = ke. W.i
Za to imamo povišanje temperature vrelišča topila (? Te), ebuliometrične konstante (Ke) in molalnosti (W).
Zdaj sledite primerom izračuna in uporabe Van't Hoffovega faktorja:
1. primer: Kakšna je vrednost korekcijskega faktorja železov klorid III (FeCl)3), saj vemo, da je stopnja disociacije 67%?
Podatki o vadbi:
i =?
α = 67% ali 0,67 (po deljenju s 100)
Formula soli = FeCl3
1. korak: Določite število molov (q) sproščenih ionov.
Pri analizi formule za sol imamo indeks 1 v Fe in indeks 3 v Cl, zato je število molov ionov enako 4.
2. korak: Uporabite podatke v formuli Van't Hoffov 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. primer: Kolikšno je število delcev v vodi, ko je 196 gramov fosforne kisline (H3PRAH4), katerih stopnja ionizacije je 40%, ali so ji dodani?
Podatki o vadbi:
i =?
α = 40% ali 0,4 (po deljenju s 100)
Formula kisline = H3PRAH4
1. korak: Izračunajte molsko maso kisline.
Če želite to narediti, moramo atomsko maso elementa pomnožiti z atomskim indeksom in nato dodati rezultate:
Molska masa = 3,1 + 1,31 + 4,16
Molska masa = 3 + 31 + 64
Molska masa = 64 g / mol
2. korak: Izračunajte število delcev, prisotnih v 196 gramih H3PRAH4.
Ta izračun se izvede na podlagi pravila treh in uporablja molsko maso in maso, zagotovljeno z vajo, vendar vedno ob predpostavki, da je v 1 molu 623 delci:
1 mol H3PRAH498 gramov 6.02.1023 delcev
196 gramov x
98.x = 196. 6,02.1023
98.x = 1179.92.1023
x = 1179,92.1023
98
x = 12.04.1023 delcev
3. korak: Določite število molov (q) sproščenih ionov.
Če analiziramo formulo soli, imamo indeks 3 v H in indeks 1 v PO4, zato bo število molov ionov enako 4.
4. korak: Uporabite podatke v formuli Faktor 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
5. korak: Izračunajte dejansko število delcev v raztopini.
Če želite to narediti, samo pomnožite število delcev, najdenih v drugem koraku, s korekcijskim faktorjem:
Število delcev = x.i
Število delcev = 12.04.1023.2,2
Število delcev = 26.488,1023 delcev.
3. primer: Koncentracija vodne raztopine natrijevega klorida je 0,5 molala. Kakšna je vrednost dviga vrelišča, ki ga trpi voda, v% OÇ? Podatki: Voda Ke: 0,52OC / molal; α NaCl: 100%.
Podatki o vadbi:
i =?
α = 100% ali 1 (po deljenju s 100)
Molalnost (W) = 0,5 molal
Formula soli = NaCl
Ke = 0,52OZ molalom
1. korak: Določite število molov (q) sproščenih ionov.
Če analiziramo formulo za sol, imamo indeks 1 v Na in indeks 1 v Cl, zato je število molov ionov enako 2.
2. korak: Uporabite podatke v formuli Van't Hoffov faktor:
i = 1 + α. (q - 1)
i = 1 + 1. (2 - 1)
i = 1 + 1. (1)
i = 1 + 1
i = 2
3. korak: Izračunajte nadmorsko višino vrelišča, ki jo trpi voda, z uporabo predloženih podatkov, Van't Hoffov faktor izračunano v drugem koraku v spodnji formuli:
? te = ke. W.i
? te = 0,52,0,5,2
? te = 0,52 OÇ
* Dobropis slike: Boris 15/ shutterstock.com
Jaz, Diogo Lopes Dias
Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-fator-vant-hoff.htm
