ปัจจัย Van't Hoff สารละลายไอออนิกและ Van't Hoff Factor

โอ Van't Hoff Factor (i) ใช้ในการคำนวณและวิเคราะห์ คอลลิเคชั่นเอฟเฟค (การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพ - เช่น อุณหภูมิหลอมเหลวและอุณหภูมิเดือด - ของตัวทำละลาย เมื่อเติมตัวถูกละลายที่ไม่ระเหย) ในสารละลายไอออนิก

ในสารละลายโมเลกุล ปริมาณโมเลกุลที่ละลายจะเท่ากับโมเลกุลที่เติม เช่น ถ้าเราเติมน้ำตาล 100 โมเลกุล (C₁₂โฮ₂₂โอ₁₁) ในน้ำจะละลาย 100 โมเลกุลพอดี

อย่างไรก็ตาม ในสารละลายไอออนิก ค่านี้จะแปรผันเมื่อโมเลกุลเกิดการแตกตัวของไอออน (หรือไอออไนเซชัน) ตัวอย่างคือสารละลายของโซเดียมคลอไรด์ (NaCl – เกลือแกง) หากเติม NaCl 1 โมลลงในน้ำ เราจะลงเอยด้วยอนุภาค Na+ 1 โมล และอนุภาค Cl 1 โมล ดังแสดงในสมการการแตกตัวเป็นไอออนของเกลือด้านล่าง:

NaCl → นา⁺_{(ที่นี่)}  + Cl^-_{(ที่นี่)}

1 โมล → 1 โมล + 1 โมล } 2 โมล

อนุภาคสุดท้ายจำนวนนี้สามารถเพิ่มขึ้นเป็นสามเท่าได้ ขึ้นอยู่กับเกลือที่ใช้ ดังนั้น ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนทั้งหมดของอนุภาคสุดท้ายที่สัมพันธ์กับอนุภาคเริ่มต้นในสารละลายไอออนิกคือปัจจัย Van't Hoff (i):

ผม = _จำนวนอนุภาคสุดท้ายทั้งหมด____
จำนวนอนุภาคเริ่มต้นทั้งหมด

ดังนั้น ในตัวอย่างข้างต้น เรามีปัจจัย Van’t Hoff เป็น 2 เนื่องจาก:

ผม = 2mol = 2. 6,02. 10²³ อนุภาค = 2
1โมล 1 6,02. 10²³ อนุภาค
จากนั้นสามารถอนุมานได้ว่าในการคำนวณค่าของ i เราต้องวิเคราะห์ปัจจัยสองประการ:

1. ระดับการแยกตัวหรือไอออไนซ์ (α)

2. จำนวนไอออนที่สร้างขึ้น แสดงด้วยตัวอักษร q

ถ้าดีกรีเท่ากับ 100% (α = 1) แฟกเตอร์ Van't Hoff จะเท่ากับจำนวนไอออนที่สร้างขึ้น อย่างไรก็ตาม หากระดับความแตกแยกน้อยกว่า 100% (หรือ α < 1) ต้องทำการคำนวณเพื่อหาค่า i ลองดูกรณีต่อไปนี้ของโซลูชัน HCl:

HCl → H⁺ + Cl^-

ในตอนเริ่มต้น } 100 โมเลกุล → ศูนย์ + ศูนย์

95% ของโมเลกุลแตกตัวเป็นไอออน } 95 โมเลกุล → 95 H ไอออน⁺  + 95 Cl ไอออน^-

ในที่สุดเราจะได้ } 100-95= 5 โมเลกุลของ HCl → 95 H ไอออน⁺  + 95 Cl ไอออน^-

ดังนั้น การคำนวณปัจจัย Van't Hoff ได้มาจาก:

ผม = 95 + 95 + 5 → ผม = 1.95
100

เหตุผลที่ใช้ข้างต้นสามารถแสดงทางคณิตศาสตร์โดยสูตร:

ผม = 1 + α (q - 1)

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fator-vant-hoff.htm