Ο παράγοντας Van’t Hoff και η σημασία του

Συντελεστής Van’t Hoff:Ορισμός

Ο παράγοντας Van’t Hoff είναι η αναλογία των τελικών γραμμομορίων μετά τη διάσταση ή τη σύνδεση προς τα αρχικά moles πριν από τη διάσπαση ή τη σύνδεση ενός ηλεκτρολύτη σε ένα διάλυμα. Ο αριθμός των σωματιδίων είναι ανεξάρτητος από τη συγκέντρωση του διαλύματος και είναι η ιδιότητα της διαλυμένης ουσίας. Ο παράγοντας Van’t Hoff για ένα διάλυμα μπορεί να είναι χαμηλότερος από την υπολογιζόμενη τιμή του πραγματικού διαλύματος σε υψηλότερη συγκέντρωση, όπου τα ιόντα διαλυμένης ουσίας συνδέονται μεταξύ τους.

Ο παράγοντας Van’t Hoff είναι πάντα μια θετική ακέραια τιμή. δεν μπορεί ποτέ να είναι αρνητικό.

Ο παράγοντας Van’t Hoff είναι 1 όταν η διαλυμένη ουσία παραμένει εντελώς αδιάσπαστη στο διάλυμα. είναι μεγαλύτερο από 1 για τα άλατα και το οξύ και μικρότερο από ένα για τη διαλυμένη ουσία που συνδέεται όταν διαλύεται για να σχηματίσει διάλυμα. Ο παράγοντας Van’t Hoff ισχύει κυρίως για συλλογικές ιδιότητες και παρατηρείται στους τύπους για την οσμωτική πίεση, την τάση ατμών της κατάθλιψης του σημείου πήξης και την ανύψωση του σημείου βρασμού.

Συλλογικές ιδιότητες

Είναι η ιδιότητα ενός διαλύματος που εξαρτάται από την αναλογία του αριθμού των διαλυμένων ουσιών που υπάρχουν προς τον αριθμό των σωματιδίων του διαλύτη που υπάρχουν στο διάλυμα. δεν εξαρτάται από τη χημική φύση του διαλύματος.

Υπάρχουν τέσσερις κύριες συλλογικές ιδιότητες:

Πίεση ατμών
Αύξηση σημείου βρασμού
Πίεση σημείου πήξης
Οσμωτική πίεση.

Τα σωματίδια που παρουσιάζουν συλλογικές ιδιότητες έχουν μια ανώμαλη μοριακή μάζα, αυτή η μη φυσιολογική μοριακή μάζα οφείλεται στη διάσπαση των ιόντων στο διάλυμα ή στη σύνδεση των ιόντων για να σχηματιστεί ένα μεγαλύτερο μόριο. Αυτή η έννοια της μη φυσιολογικής μοριακής μάζας παρατηρήθηκε καθώς οι πειραματικές τιμές που ελήφθησαν ήταν διαφορετικές από τις θεωρητικές τιμές.

Ο βαθμός της ένωσης και της διάσπασης

Ο βαθμός διάστασης ορίζεται ως το κλάσμα των συνολικών μορίων που διασπώνται σε κατιόν και ανιόν.

Ο βαθμός συσχέτισης ορίζεται ως το κλάσμα των συνολικών μορίων που συνδέονται σχηματίζοντας μεγαλύτερα μόρια.

Διάσπαση	i<1
Σύλλογος	i>1
Χωρίς διαχωρισμό ή συσχέτιση	i=1

Τύπες

Για τον υπολογισμό της τιμής του παράγοντα Van’t Hoff χρησιμοποιούνται διαφορετικοί τύποι:

Οι τύποι βασίζονται στη μοριακή μάζα και στις συλλογικές ιδιότητες:

i=Παρατηρούμενη συλλογική ιδιότητα / Κανονική ή θεωρητική συλλογική ιδιότητα.

i=Κανονική μοριακή μάζα / Παρατηρούμενη μοριακή μάζα.

i=Πραγματικός αριθμός σωματιδίων / Παρατηρημένος αριθμός σωματιδίων.

Στον πρώτο τύπο, υπολογίζουμε τον παράγοντα Van’t Hoff χρησιμοποιώντας τη συλλογική ιδιότητα.

Στον δεύτερο τύπο, γνωρίζουμε ότι τα σωματίδια με συλλογικές ιδιότητες έχουν μη φυσιολογική μοριακή μάζα. Λαμβάνοντας τις τιμές της υπολογιζόμενης μοριακής μάζας και της πειραματικά παρατηρούμενης μοριακής μάζας, μπορεί να υπολογιστεί ο παράγοντας Van’t Hoff.

Στον τρίτο τύπο, χρησιμοποιούμε την αρχή της συλλογικής ιδιότητας καθώς γνωρίζουμε ότι η συλλογική ιδιότητα είναι ευθέως ανάλογη με τον αριθμό των σωματιδίων που υπάρχουν στο διάλυμα.

Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της τιμής του παράγοντα Van’t Hoff είναι

i =mole σωματιδίων σε διάλυμα/moles διαλυμένης ουσίας.

Van’t Hoff Factor για το Association Solute

Όταν τα ιόντα της διαλυμένης ουσίας συνδέονται στο διάλυμα δίνουν τιμές μικρότερες από 1.

Λαμβάνοντας ένα παράδειγμα διμερισμού οξικού οξέος παρουσία βενζολίου, σε αυτή την αντίδραση, το οξικό οξύ διμερίζεται σε δύο μόρια όπου η σύνδεση των ιόντων λαμβάνει χώρα εκεί για τον παράγοντα Van't Hoff να είναι μικρότερος από 1.

Van’t Hoff Factor for the Dissociation Solution

Όταν τα σωματίδια της διαλυμένης ουσίας συνδέονται μεταξύ τους στο διάλυμα δίνουν τιμές μεγαλύτερες από.

Λαμβάνοντας ένα δείγμα NaCl που διαλύεται στο νερό, το NaCl διασπάται σε ιόντα Na+ και ιόντα Cl-.

Μη ηλεκτρολύτης

Για τους μη ηλεκτρολύτες, ο παράγοντας Van't Hoff είναι 1. Λιπαρά γλυκόζης σακχαρόζης Τα σάκχαρα όλα αυτά είναι μη ηλεκτρολύτες και όλα αυτά έχουν τον παράγοντα Van't Hoff ως 1. Με άλλα λόγια, διαλύονται πλήρως στο διάλυμα.

Ισχυρός ηλεκτρολύτης

Ο ισχυρός ηλεκτρολύτης έχει παράγοντα Van’t Hoff μεγαλύτερο από 1 και ισούται με τον αριθμό των ιόντων που σχηματίζονται σε ένα υδατικό διάλυμα όταν οι διαλυμένες ουσίες διαχωρίζονται, παραδείγματα είναι ισχυρές βάσεις και άλατα οξέος.

Ασθενείς ηλεκτρολύτες

Καθώς ένας ασθενής ηλεκτρολύτης δεν διασπάται πλήρως στο διάλυμα για να βρεθεί ο παράγοντας Van’t Hoff, σε αυτήν την περίπτωση, είναι λίγο διαφορετικός και δεν είναι ευθέως ανάλογος με τον αριθμό των ιόντων που σχηματίζονται.

Σημασία του παράγοντα Van’t Hoff

Ο σημαντικός χαρακτήρας του παράγοντα Van’t Hoff είναι ότι χρησιμοποιείται για να δηλώσει τις συλλογικές ιδιότητες. Οι τύποι των συλλογικών ιδιοτήτων περιλαμβάνονται στον παράγοντα Van’t Hoff.

Αύξηση του σημείου βρασμού

ΔTb =iKbm

Κατάθλιψη στο σημείο πήξης

ΔTf =iKfm

Οσμωτική πίεση

π =iCRT

Όπου – ΔTb = ανύψωση σε σημείο βρασμού

παράγοντας i-van't hoff

Kb – σταθερά ανύψωσης σημείου βρασμού

ΔTf =κατάθλιψη στο σημείο πήξης

Kf – σταθερά κατάθλιψης σημείου πήξης

m – molality του διαλύματος

π =οσμωτική πίεση

Γ- συγκέντρωση διαλύματος

R- καθολική σταθερά αερίου

T- θερμοκρασία σε Kelvin

Συμπέρασμα

Ο παράγοντας Van’t Hoff είναι η αναλογία μεταξύ του αριθμού των σωματιδίων της διαλυμένης ουσίας και του αριθμού των σωματιδίων του διαλύτη. Αυτή η τιμή του τόνου ανεξάρτητα από τη συγκέντρωση εξαρτάται μόνο από τον αριθμό των σωματιδίων της διαλυμένης ουσίας. Η εφαρμογή των συλλογικών ιδιοτήτων παρατηρείται στην καθημερινή μας ζωή καθώς έχει μερικές από τις πιο σημαντικές ιδιότητες του τρόπου αλληλεπίδρασης των διαλυμένων ουσιών και των διαλυτών.

Σχετικές σελίδες

Ειδοποιήσεις JEE	Υλικό μελέτης JEE
Διαφορά μεταξύ JEE	Σημαντικές φόρμουλες JEE
Συμβουλές για τις εξετάσεις JEE	Πλήρες φόρμες JEE
Μέσες τετραγωνικές ταχύτητες ρίζας	Κύριο και δευτερεύον σθένος
Αντίδραση Reimer-Tiemann	Περιορισμοί της θεωρίας του Arrhenius
Επαγωγικά και μεσομερικά εφέ	Στοιχειώδεις και σύνθετες αντιδράσεις