Van't Hoff Factor คืออะไร?

แวนท์ ฮอฟฟ์ แฟกเตอร์ เป็นรหัสแก้ไขทางคณิตศาสตร์และเสนอโดย Jacobus Henricus Van't นักฟิสิกส์และนักเคมีชาวดัตช์ ฮอฟฟ์ (1852-1911) เพื่อแก้ไขจำนวนอนุภาคที่กระจัดกระจายของตัวถูกละลายในตัวทำละลาย

การแก้ไขจำนวนอนุภาคนี้มีความสำคัญเนื่องจากปริมาณของ ตัวละลาย ที่ ตัวทำละลาย กำหนดความเข้มของเอฟเฟกต์หรือ กรรมสิทธิ์ร่วมกัน (tonoscopy, ebullioscopy, cryoscopy, ออสโมสโคป). ดังนั้น ยิ่งจำนวนอนุภาคมากเท่าใด ผลกระทบก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ความจำเป็นในการแก้ไขจำนวนอนุภาคนั้นเกิดจากการที่เมื่อตัวละลายไอออนิกละลายในน้ำจะได้รับผลกระทบจากปรากฏการณ์ของ ความแตกแยก (ปล่อยไอออนตรงกลาง) หรือ ไอออไนซ์ (การผลิตไอออนในตัวกลาง) เพิ่มจำนวนอนุภาค

อย่างไรก็ตาม จำนวนอนุภาคของตัวถูกละลายโมเลกุลไม่จำเป็นต้องแก้ไขโดยตัวประกอบของ Van't Hoff เนื่องจากตัวถูกละลายชนิดนี้จะไม่แตกตัวเป็นไอออนหรือแยกตัวออกจากกัน ดังนั้น ปริมาณของตัวถูกละลายจะไม่เปลี่ยนแปลง

เพื่อเป็นตัวแทนของสิ่งนี้ ปัจจัย Van't Hoff ใช้ตัวอักษร i ซึ่งเริ่มนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่คำนึงถึงระดับการแยกตัว (α) และจำนวนโมลของแต่ละไอออนที่ปล่อยออกมาจากการละลายในน้ำ (q):

ผม = 1 + α .(q – 1)

หมายเหตุ: เนื่องจากให้ α เป็นเปอร์เซ็นต์ เมื่อใดก็ตามที่เราใช้ในนิพจน์ของ Van't Hoff factorเราต้องหารด้วย 100 ก่อน

หลังจากคำนวณ ปัจจัยแก้ไข Van't Hoffเราสามารถนำไปใช้ในสถานการณ์จริงดังต่อไปนี้:

• เพื่อแก้ไขจำนวนอนุภาคของตัวถูกละลาย ได้จากมวลของมัน

• เพื่อแก้ไขผลคอลลิเกทีฟของออสโมสโคปี นั่นคือ แรงดันออสโมติกของสารละลาย:

π = MR.T.i

ในกรณีนี้ เรามีแรงดันออสโมติก (π) ของสารละลาย ความเข้มข้นของฟันกราม (M) ค่าคงที่แก๊สทั่วไป (R) และอุณหภูมิของสารละลาย (T)

• เพื่อแก้ไขผล colligative ของ tonometry นั่นคือแก้ไขการลดความดันไอสูงสุดของตัวทำละลายในสารละลาย:

?พี = น็อต วีไอ
 พี₂

สำหรับสิ่งนี้ เราพิจารณาการลดค่าสัมบูรณ์ (?p) ของความดันไอสูงสุด ความดันไอสูงสุดของตัวทำละลาย (p₂) ค่าคงที่โทโนเมตริก (Kt) และ the ศีลธรรม (ว).

• การแก้ไข colligative effect ของ cryometry นั่นคือเพื่อแก้ไขการลดอุณหภูมิเยือกแข็งของตัวทำละลายในสารละลาย:

?θ = กิโลแคลอรี วีไอ

ในกรณีนี้ เรามีการลดอุณหภูมิเยือกแข็งของตัวทำละลาย (? a) ค่าคงที่ของอุณหภูมิ (Kt) และค่าโมลาลิตี (W)

• เพื่อแก้ไขผลคอลลิกาทีฟของอิบูลลิโอเมตริก กล่าวคือ เพื่อแก้ไขการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเดือดของตัวทำละลายในสารละลาย:

?เท = เคะ วีไอ

สำหรับสิ่งนี้ เรามีการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการเดือดของตัวทำละลาย (?te) ค่าคงที่อิบูลลิโอเมตริก (Ke) และโมลาลิตี (W)

ทำตามตัวอย่างการคำนวณและการประยุกต์ใช้ปัจจัย Van't Hoff:

ตัวอย่างที่ 1: ค่าตัวประกอบการแก้ไขของเหล็กคลอไรด์ III (FeCl) คืออะไร₃) รู้ว่าระดับการแยกตัวของมันคือ 67%?

ข้อมูลการออกกำลังกาย:

• ผม =?

• α = 67% หรือ 0.67 (หลังหารด้วย 100)

• สูตรเกลือ = FeCl₃

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดจำนวนโมล (q) ของไอออนที่ปล่อยออกมา

จากการวิเคราะห์สูตรเกลือ เรามีดัชนี 1 ใน Fe และดัชนี 3 ใน Cl ดังนั้นจำนวนโมลของไอออนจึงเท่ากับ 4

ขั้นตอนที่ 2: ใช้ข้อมูลในสูตรของ ปัจจัย Van't Hoff:

ผม = 1 + α .(q – 1)

ผม = 1 + 0.67.(4 - 1)

ผม = 1 + 0.67.(3)

ผม = 1 + 2.01

ผม = 3.01

ตัวอย่างที่ 2: จำนวนอนุภาคที่มีอยู่ในน้ำเมื่อมีกรดฟอสฟอริก 196 กรัม (H .)₃ฝุ่น₄) มีระดับไอออไนซ์ 40% เพิ่มขึ้นหรือไม่?

ข้อมูลการออกกำลังกาย:

• ผม =?

• α = 40% หรือ 0.4 (หลังจากหารด้วย 100)

• สูตรกรด = H₃ฝุ่น₄

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณมวลโมลาร์ของกรด

ในการทำเช่นนี้ เราต้องคูณมวลอะตอมขององค์ประกอบด้วยดัชนีอะตอมแล้วเพิ่มผลลัพธ์:

มวลโมลาร์ = 3.1 + 1.31 + 4.16

มวลโมเลกุล = 3 + 31 + 64

มวลโมลาร์ = 64 ก./โมล

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณจำนวนอนุภาคที่มีอยู่ใน 196 กรัมของ H₃ฝุ่น₄.

การคำนวณนี้ดำเนินการจากกฎสามข้อและใช้มวลโมลาร์และมวลที่ได้จากการฝึก แต่ให้สมมติเสมอว่าใน 1 โมลจะมี 6.02.10²³ อนุภาค:

Hmol 1 โมล₃ฝุ่น₄98 กรัม6.02.10²³ อนุภาค

196 กรัมx

98.x = 196. 6,02.10²³

98.x = 1179.92.10²³

x = 1179,92.10²³
98

x = 12.04.10²³ อนุภาค

ขั้นตอนที่ 3: กำหนดจำนวนโมล (q) ของไอออนที่ปล่อยออกมา

จากการวิเคราะห์สูตรเกลือ เรามีดัชนี 3 ใน H และดัชนี 1 ใน PO4 ดังนั้นจำนวนโมลของไอออนจะเท่ากับ 4

ขั้นตอนที่ 4: ใช้ข้อมูลในสูตรของ Vant' Hoff factor:

ผม = 1 + α .(q – 1)

ผม = 1 + 0.4. (4 - 1)

ผม = 1 + 0.4.(3)

ผม = 1 + 1.2

ผม = 2.2

ขั้นตอนที่ 5: คำนวณจำนวนอนุภาคจริงในสารละลาย

ในการทำเช่นนี้ เพียงคูณจำนวนอนุภาคที่พบในขั้นตอนที่สองด้วยปัจจัยการแก้ไข:

จำนวนอนุภาค = x.i

จำนวนอนุภาค = 12.04.10²³.2,2

จำนวนอนุภาค = 26,488.10²³ อนุภาค

ตัวอย่างที่ 3: สารละลายโซเดียมคลอไรด์ในน้ำมีความเข้มข้นเท่ากับ 0.5 โมลาล ค่าการเพิ่มขึ้นของจุดเดือดที่เกิดจากน้ำใน suffered ^โอค? ข้อมูล: น้ำ Ke: 0.52^โอซี/โมลาล; α ของ NaCl: 100%

ข้อมูลการออกกำลังกาย:

• ผม =?

• α = 100% หรือ 1 (หลังจากหารด้วย 100)

• โมลาลิตี (W) = 0.5 โมลาล

• สูตรเกลือ = NaCl

• เคะ = 0.52^โอด้วยโมลาล

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดจำนวนโมล (q) ของไอออนที่ปล่อยออกมา

จากการวิเคราะห์สูตรเกลือ เรามีดัชนี 1 ใน Na และดัชนี 1 ใน Cl ดังนั้นจำนวนโมลของไอออนจึงเท่ากับ 2

ขั้นตอนที่ 2: ใช้ข้อมูลในสูตรของ ปัจจัย Van't Hoff:

ผม = 1 + α .(q – 1)

ผม = 1 + 1.(2 - 1)

ผม = 1 + 1.(1)

ผม = 1 + 1

ผม = 2

ขั้นตอนที่ 3: คำนวณระดับความสูงของจุดเดือดที่เกิดจากน้ำโดยใช้ข้อมูลที่ให้ไว้ Van't Hoff factor คำนวณในขั้นตอนที่สองในสูตรด้านล่าง:

?te = เคะ วีไอ

?te = 0.52.0.5.2

?te = 0.52 ^โอค

* เครดิตภาพ: บอริส 15/ shutterstock.com

By Me. ดิโอโก้ โลเปส ดิอาส

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