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

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#.