Ван'т Хофф Фацтор је математички код за корекцију, а предложио га је холандски физичар и хемичар Јацобус Хенрицус Ван'т Хофф (1852-1911) како би се исправио број распршених честица растворене супстанце у растварачу.
Ова корекција броја честица је важна јер је количина раствор на растварач одређује интензитет ефекта или заједничко власништво (тоноскопија, ебуллиосцопи, криоскопија, осмоскопија). Дакле, што је већи број честица, то је већи ефекат.
Потреба за исправљањем броја честица настаје услед чињенице да, када се јонска растворена супстанца раствори у води, трпи феномен дисоцијација (ослобађање јона у средини) или јонизација (производња јона у медијуму), повећавајући број честица.
Број честица молекуларне растворене супстанце, међутим, не мора бити коригован фактором Ван'т Хофф јер се ова врста растворене супстанце нити јонизује нити дисоцира и, према томе, њена количина није промењена.
Да ово представља фактор, Ван'т Хофф је користио слово и које започиње математички израз који узима у обзир степен дисоцијације (α) и број молова сваког јона ослобођеног растварањем у води (к):
и = 1 + α. (к - 1)
Напомена: Како је α наведен у процентима, кад год га користимо у изразу Ван'т Хофф фактор, пре тога морамо да га поделимо са 100.
Након израчунавања Ван'т Хоффов корекциони фактор, можемо га користити у следећим практичним ситуацијама:
Да се исправи број честица растворене супстанце, добијене из њене масе;
Да бисмо исправили колигативни ефекат осмоскопије, односно осмотског притиска раствора:
π = М.Р.Т.и
У овом случају имамо осмотски притисак (π) раствора, моларна концентрација (М), општа гасна константа (Р) и температура раствора (Т).
Да бисмо исправили колигативни ефекат тонометрије, односно исправили снижавање максималног притиска паре растварача у раствору:
?П. = кт. В.и
П.2
За ово сматрамо апсолутно снижавање (? П) максималног притиска паре, максималног притиска паре растварача (п2), тонометријска константа (Кт) и молалност (В).
Да бисмо исправили колигативни ефекат криометрије, односно исправили снижавање температуре смрзавања растварача у раствору:
?θ = кц. В.и
У овом случају имамо снижавање температуре смрзавања растварача (? А), криометријске константе (Кт) и молалности (В).
Да бисте исправили колигативни ефекат ебулиометрије, односно да бисте поправили пораст температуре кључања растварача у раствору:
?те = ке. В.и
За ово имамо пораст температуре кључања растварача (? Те), ебуллиометријску константу (Ке) и молалност (В).
Следите сада примере израчунавања и примене Ван'т Хофф-овог фактора:
1. пример: Која је вредност корекционог фактора гвожђев хлорид ИИИ (ФеЦл)3), знајући да је његов степен дисоцијације 67%?
Подаци о вежбању:
и =?
α = 67% или 0,67 (након дељења са 100)
Формула соли = ФеЦл3
1. корак: Одредити број молова (к) ослобођених јона.
Анализирајући формулу за сол, имамо индекс 1 у Фе и индекс 3 у Цл, па је број молова јона једнак 4.
2. корак: Користите податке у формули Ван'т Хофф фактор:
и = 1 + α. (к - 1)
и = 1 + 0,67. (4 - 1)
и = 1 + 0,67. (3)
и = 1 + 2,01
и = 3,01
2. пример: Колики је број честица присутних у води када 196 грама фосфорне киселине (Х3ДУСТ4), чији је степен јонизације 40%, да ли му се додају?
Подаци о вежбању:
и =?
α = 40% или 0,4 (након дељења са 100)
Формула киселине = Х.3ДУСТ4
1. корак: Израчунати моларну масу киселине.
Да бисмо то урадили, атомску масу елемента морамо помножити са атомским индексом, а затим додати резултате:
Моларна маса = 3,1 + 1,31 + 4,16
Моларна маса = 3 + 31 + 64
Моларна маса = 64 г / мол
2. корак: Израчунајте број честица присутних у 196 грама Х.3ДУСТ4.
Овај прорачун се врши на основу правила три и користи се моларна маса и маса обезбеђена вежбом, али увек под претпоставком да у 1 мол има 6.02.1023 честице:
1 мол Х.3ДУСТ498 грама6.02.1023 честице
196 грамак
98.к = 196. 6,02.1023
98.к = 1179.92.1023
к = 1179,92.1023
98
к = 12.04.1023 честице
3. корак: Одредити број молова (к) ослобођених јона.
Анализирајући формулу за сол, имамо индекс 3 у Х и индекс 1 у ПО4, па ће број молова јона бити једнак 4.
Корак 4: Користите податке у формули Вант ’Хофф фактор:
и = 1 + α. (к - 1)
и = 1 + 0,4. (4 - 1)
и = 1 + 0,4. (3)
и = 1 + 1.2
и = 2.2
5. корак: Израчунати стварни број честица у раствору.
Да бисте то урадили, само помножите број честица пронађених у другом кораку са корекционим фактором:
Број честица = к.и
Број честица = 12.04.1023.2,2
Број честица = 26.488,1023 честице.
3. пример: Водени раствор натријум хлорида има концентрацију једнаку 0,5 молала. Колика је вредност пораста тачке кључања коју трпи вода, у О.Ц? Подаци: Вода Ке: 0,52О.Ц / молал; α НаЦл: 100%.
Подаци о вежбању:
и =?
α = 100% или 1 (након дељења са 100)
Молалност (В) = 0,5 молал
Формула соли = НаЦл
Ке = 0,52О.Са молалом
1. корак: Одредити број молова (к) ослобођених јона.
Анализирајући формулу за сол, имамо индекс 1 у На и индекс 1 у Цл, па је број молова јона једнак 2.
2. корак: Користите податке у формули Ван'т Хофф фактор:
и = 1 + α. (к - 1)
и = 1 + 1. (2 - 1)
и = 1 + 1. (1)
и = 1 + 1
и = 2
3. корак: Израчунајте надморску висину тачке кључања коју је претрпела вода, користећи достављене податке, Ван'т Хофф фактор израчунато у другом кораку, у доњој формули:
? те = ке. В.и
? те = 0.52.0.5.2
? те = 0,52 О.Ц
* Кредит за слику: Борис 15/ схуттерстоцк.цом
Ја сам, Диого Лопес Диас
Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-fator-vant-hoff.htm
