Введение
Измерение эффекта растворенного вещества
The van 't Hoff factor i (named after Dutch chemist Jacobus Henricus van 't Hoff) is a measure of the effect of a solute on colligative properties such as osmotic pressure, relative lowering in vapor pressure, boiling point elevation and freezing point depression. The van 't Hoff factor is the ratio between the actual concentration of particles produced when the substance is dissolved and the concentration of a substance as calculated from its mass. For most non electrolytes dissolved in water, the van 't Hoff factor is essentially 1. For most ionic compounds dissolved in water, the van 't Hoff factor is equal to the number of discrete ions in a formula unit of the substance. This is true for ideal solutions only, as occasionally ion pairing occurs in solution. At a given instant a small percentage of the ions are paired and count as a single particle. Ion pairing occurs to some extent in all electrolyte solutions. This causes the measured van 't Hoff factor to be less than that predicted in an ideal solution. The deviation for the van 't Hoff factor tends to be greatest where the ions have multiple charges. The factor binds osmolarity to molarity and osmolality to molality.
Фактор ван 'т Гоффа i (названный в честь голландского химика Якобуса Хенрикуса ван 'т Гоффа) является мерой влияния растворенного вещества на коллигативные свойства, такие как осмотическое давление, понижение давления пара, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания. Фактор ван 'т Гоффа – это отношение между фактической концентрацией частиц, образующихся при растворении вещества, и концентрацией вещества, рассчитанной на основе его массы. Для большинства неэлектролитов, растворенных в воде, фактор ван 'т Гоффа практически равен 1. Для большинства ионных соединений, растворенных в воде, фактор ван 'т Гоффа равен числу отдельных ионов в формульной единице вещества. Это справедливо только для идеальных растворов, поскольку в растворе иногда происходит образование ионных пар. В определенный момент небольшой процент ионов образует пары и учитывается как одна частица. Образование ионных пар в той или иной степени происходит во всех растворах электролитов. Это приводит к тому, что измеренный фактор ван 'т Гоффа оказывается меньше, чем предсказанный для идеального раствора. Отклонение фактора ван 'т Гоффа обычно наиболее заметно, когда ионы имеют множественный заряд. Этот фактор связывает осмолярность с молярностью и осмоляльность с моляльностью.
The van 't Hoff factor i (named after Dutch chemist Jacobus Henricus van 't Hoff) is a measure of the effect of a solute on colligative properties such as osmotic pressure, relative lowering in vapor pressure, boiling point elevation and freezing point depression. The van 't Hoff factor is the ratio between the actual concentration of particles produced when the substance is dissolved and the concentration of a substance as calculated from its mass. For most non electrolytes dissolved in water, the van 't Hoff factor is essentially 1. For most ionic compounds dissolved in water, the van 't Hoff factor is equal to the number of discrete ions in a formula unit of the substance. This is true for ideal solutions only, as occasionally ion pairing occurs in solution. At a given instant a small percentage of the ions are paired and count as a single particle. Ion pairing occurs to some extent in all electrolyte solutions. This causes the measured van 't Hoff factor to be less than that predicted in an ideal solution. The deviation for the van 't Hoff factor tends to be greatest where the ions have multiple charges. The factor binds osmolarity to molarity and osmolality to molality.
Физическое значение
Когда частицы растворенного вещества объединяются в растворе, величина i меньше 1. Например, карбоновые кислоты, такие как уксусная кислота (этановая кислота) или бензойная кислота, образуют димеры в бензоле, в результате чего число частиц растворенного вещества вдвое меньше числа молекул кислоты. Когда частицы растворенного вещества диссоциируют в растворе, величина i больше 1 (например, хлорид натрия в воде, хлорид калия в воде, хлорид магния в воде). Когда частицы растворенного вещества не диссоциируют и не ассоциируются в растворе, величина i равна 1 (например, глюкоза в воде). Величина i представляет собой фактическое число частиц в растворе после диссоциации, деленное на число формульных единиц, первоначально растворенных в растворе, и отражает число частиц на одну формульную единицу растворенного вещества в разбавленном растворе.