Was ist der van't Hoff-Faktor von # Na_3PO_4 # in einer 0.40 m-Lösung, deren Gefrierpunkt -2.6 ° C beträgt?

Lassen Sie uns zunächst herausfinden, was Sie tun würden erwarten der van't hoff faktor, #i#, dafür sein Natriumphosphat, #"Na"_3"PO"_4#.

Wie Sie wissen, die van't Hoff Faktor sagt Ihnen, wie das Verhältnis zwischen der Anzahl der Partikel von gelöster Stoff und die Anzahl der Partikel in Lösung hergestellt* nach dem Auflösen des gelösten Stoffes.

Für ionische VerbindungenKommt darauf an, wie viele Ionen wird produziert werden pro Formeleinheit von gelösten.

Natriumphosphat dissoziiert in wässriger Lösung unter Bildung von Natriumkationen. #"Na"^(+)#und Phosphatanionen #"PO"_4^(3-)#

#"Na"_3"PO"_text(4(aq]) -> 3"Na"_text((aq])^(+) + "PO"_text(4(aq])^(3-)#

Also, wenn alles, Formeleinheit von Natriumphosphat sollte produzieren #4# Wenn Sie in Lösung sind, sollten Sie davon ausgehen, dass der van't Hoff-Faktor gleich ist #4#.

Nun die Gleichung, die beschreibt Gefrierpunkterniedrigung sieht aus wie das

#color(blue)(DeltaT_f = i * K_f * b)" "#, where

#DeltaT_f# - die Gefrierpunktserniedrigung;
#i# - das van't Hoff Faktor
#K_f# - das Kryokonstante dauert ebenfalls 3 Jahre. Das erste Jahr ist das sog. Lösungsmittel;
#b# - das Molalität der Lösung.

Die Kryokonstante von Wasser ist gleich #1.86 ""^@"C kg mol"^(-1)#

http://www.vaxasoftware.com/doc_eduen/qui/tcriosebu.pdf

Die Gefrierpunktserniedrigung ist definiert als

#color(blue)(DeltaT_f = T_f^@ - T_f)" "#, where

#T_f^@# - der Gefrierpunkt des auch Lösungsmittel
#T_f# - der Gefrierpunkt der Lösung

In deinem Fall hättest du

#DeltaT_f = 0^@"C" - (-2.6^@"C") = 2.6^@"C"#

Geben Sie Ihre Werte in die Gleichung für die Gefrierpunkterniedrigung ein und lösen Sie nach #i#

#DeltaT_f = i * K_f * b implies i = (DeltaT_f)/(K_f * b)#

#i = (2.6 color(red)(cancel(color(black)(""^@"C"))))/(1.86 color(red)(cancel(color(black)(""^@"C"))) color(red)(cancel(color(black)("kg"))) color(red)(cancel(color(black)("mol"^(-1)))) * 0.40 color(red)(cancel(color(black)("mol"))) color(red)(cancel(color(black)("kg"^(-1))))) = color(green)(3.5)#

Beachten Sie, dass die beobachtet van't Hoff Faktor ist kleinere als die erwartet van't Hoff Faktor.

Dies geschieht, weil einige der Ionen tatsächlich an die Form binden SolvatisierungszellenAus diesem Grund ist die Anzahl der pro Formeleinheit produzierten Ionen kleiner als die erwartete Anzahl.

Mit anderen Worten, einige der Natriumkationen binden an die Phosphatanionen und existieren entweder als #"Na"^(+)"PO"_4^(3-)#oder als #"Na"_2^(+)"PO"_4^(3-)# Solvatisierungszellen.

Das bedeutet, dass Sie haben

#"Na"_3"PO"_text(4(aq]) -> 3"Na"_text((aq])^(+) + "PO"_text(4(aq])^(3-)#

und

#"Na"_3"PO"_text(4(aq]) -> 2"Na"_text((aq])^(+) + "Na"^(+) "PO"_text(4(aq])^(3-)#

#"Na"_3"PO"_text(4(aq]) -> "Na"_text((aq])^(+) + "Na"_2^(+) "PO"_text(4(aq])^(3-)#