Wie kann ich den Van't-Hoff-Faktor eines Stoffes anhand seiner Formel bestimmen?

Antworten:

So machst du es

Erläuterung:

Die van't Hoff Faktor, $i$ ist die Anzahl der in einer Lösung gebildeten Teilchen aus einer Formeleinheit von gelöster Stoff.

Beachte das $i$ ist eine Eigenschaft des gelösten. In einer idealen Lösung $i$ hängt nicht von der Konzentration der Lösung ab.

Für einen Nichtelektrolyten

Wenn der gelöste Stoff a Nichtelektrolyt (dh es trennt sich nicht in Ionen in Lösung), $i = 1$

Zum Beispiel, $"sucrose(s) → sucrose (aq)"$ .

$i = 1$ , weil das 1-Molekül der Saccharose nur ein Teilchen in Lösung bildet.

Für einen starken Elektrolyten

Wenn der gelöste Stoff a starker Elektrolyt (dh es trennt sich in Ionen in Lösung), $i > 1$ .

Einige Beispiele sind:

$"NaCl(s)" → "Na"^+("aq") + "Cl"^"-"("aq"); i = 2$

Eine Formeleinheit von $"NaCl"$ wird zwei Teilchen in Lösung bilden, $"Na"^+$ ion und a $"Cl"^"-"$ Ion.

$"CaCl"_2(s) → "Ca"^"2+"("aq") + "2Cl"^"-"("aq"); i = 3$

Eine Formeleinheit von $"CaCl"_2$ wird drei Teilchen in Lösung bilden, a $"Ca"^"2+"$ Ion und zwei $"Cl"^"-"$ Ionen.

Hier ist ein weiteres Beispiel:

$"Fe"_2("SO"_4)_3("s") → "2Fe"^"3+"("aq") + "3SO"_4^"2-"("aq"); i = 5$

Für einen schwachen Elektrolyten

Wenn der gelöste Stoff a schwacher Elektrolyt es dissoziiert nur in begrenztem Maße.

Beispielsweise ist Essigsäure eine schwache Säure. Wir haben oft eine ICE-Tabelle erstellt, um die Anzahl der Partikel in einer 1 mol / L-Lösung zu berechnen.

$color(white)(mmmmmm)"HA" + "H"_2"O" ⇌ "H"_3"O"^+ + "A"^"-"$
$"I/mol·L"^"-1":color(white)(ml) 1color(white)(mmmmmmml) 0color(white)(mmm) 0$
$"C/mol·L"^"-1": color(white)(m)"-"xcolor(white)(mmmmmm) +xcolor(white)(m)+x$
$"E/mol·L"^"-1":color(white)(l) 1-xcolor(white)(mmmmmm)xcolor(white)(mmm) x$

Im Gleichgewicht haben wir $1-xcolor(white)(l) "mol of HA", xcolor(white)(l) "mol of H"_3"O"^+, and xcolor(white)(l) "mol of A"^"-"$ .

$"Total moles" = (1-x + x + x)color(white)(l) "mol" = (1+x)color(white)(l) "mol"$ , damit $i = 1+x"$ .

Gewöhnlich, $x < 0.05$ , damit $i < 1.05 ≈ 1$ .