Фактор Ван 'т Гоффа - van t Hoff factor

В фактор Ван 'т Гоффа я (назван в честь голландского химика Якобус Хенрикус ван 'т Хофф ) является мерой воздействия растворенного вещества на коллигативные свойства Такие как осмотическое давление, относительное снижение давление газа, повышение точки кипения и депрессия точки замерзания. В фактор Ван 'т Гоффа это соотношение между фактической концентрацией частиц, образующихся при растворении вещества, и концентрация вещества, рассчитанного по его массе. Для большинства не-электролиты растворенного в воде, фактор Ван 'т Гоффа по существу равен 1. Для большинства ионные соединения растворенного в воде, фактор Ван 'т-Гоффа равен количеству дискретных ионов в формульная единица вещества. Это верно для идеальные решения только, как иногда ионная пара происходит в растворе. В данный момент небольшой процент ионов объединяется в пары и считается одной частицей. Спаривание ионов в той или иной степени происходит во всех растворах электролитов. Это приводит к тому, что измеренный фактор Ван 'т-Гоффа оказывается меньше, чем прогнозировалось в идеальном решении. Отклонение для фактора Ван 'т-Гоффа имеет тенденцию быть наибольшим там, где ионы имеют несколько зарядов.

Диссоциированные растворенные вещества

Степень диссоциации - это доля исходных молекул растворенного вещества, которые имеют диссоциированный. Обычно обозначается греческим символом ${\displaystyle \alpha }$. Между этим параметром и фактором Ван'т-Гоффа существует простая связь. Если дробь ${\displaystyle \alpha }$ растворенного вещества распадается на ${\displaystyle n}$ ионы, то

${\displaystyle i=\alpha n+(1-\alpha )=1+\alpha (n-1).}$

Например, диссоциация: -: KCl ⇌ K⁺ + Cl⁻

дает ${\displaystyle n=2}$ ионы, так что ${\displaystyle i=1+\alpha }$

Для диссоциации в отсутствие ассоциации фактор Ван 'т Гоффа равен:${\displaystyle i>1}$.

Связанные растворенные вещества

Аналогично, если дробь ${\displaystyle \alpha }$ из ${\displaystyle n}$ молей растворенного ассоциата с образованием одного моля п-мер (димер, тример и т. д.), то

${\displaystyle i=1-\left(1-{\frac {1}{n}}\right)\alpha .}$

Для димеризации уксусной кислоты в бензоле

2CH₃COOH ⇌ (CH₃COOH)₂

2 моля уксусной кислоты объединяются с образованием 1 моля димера, так что

${\displaystyle i=1-\left(1-{\frac {1}{2}}\right)\alpha =1-{\frac {\alpha }{2}}.}$

Для ассоциации в отсутствие диссоциации фактор Ван 'т Гоффа равен:${\displaystyle i<1}$.

Физическое значение я

Димеризация карбоновой кислоты путем образования водородные связи (показаны пунктирными линиями)

• Когда растворенные частицы объединяются в растворе, я меньше 1. Например, карбоновые кислоты Такие как уксусная кислота (этановая кислота) или бензойная кислота форма димеры в бензоле, так что количество растворенных частиц составляет половину количества молекул кислоты.
• Когда растворенные частицы диссоциировать в растворе, я больше 1 (например, хлорид натрия в воде, хлорид калия в воде, хлорид магния в воде).
• Когда частицы растворенного вещества не диссоциируют и не объединяются в растворе, я равно 1 (например, глюкоза в воде).

Значение я представляет собой фактическое количество частиц в растворе после диссоциации, деленное на количество формульных единиц, первоначально растворенных в растворе, и означает количество частиц на формульную единицу растворенного вещества при разбавлении раствора.

Отношение к осмотическому коэффициенту

Эта величина может быть связана с осмотический коэффициент g соотношением: ${\displaystyle i=ng}$.

Смотрите также

• Коллигативные свойства
• Термодинамическая активность
• Решения
• Закон Рауля
• Закон разбавления
• уравнение Ван 'т Гоффа
• Диссоциация (химия)
• Осмос
• Осмотический коэффициент