范特霍夫因子

范特霍夫因子（英語：Van 't Hoff factor）表示溶質對溶液依數性性質（如滲透壓、蒸汽壓下降、沸點升高和凝固點降低）影響的程度。

基本介紹

  • 中文名：范特霍夫因子
  • 外文名：an 't Hoff factor
  • 命名來自：荷蘭化學家范特霍夫
  • 表示：溶質對溶液依數性
  • 定義：已溶解的物質產生的實際微粒濃度
簡介,溶質解離,溶質締合,物理意義,范特霍夫方程,參見,

簡介

范特霍夫因子 i（英語：Van 't Hoff factor）（以荷蘭化學家范特霍夫命名）表示溶質對溶液依數性性質（如滲透壓、蒸汽壓下降、沸點升高和凝固點降低）影響的程度。范托夫因子是已溶解的物質產生的實際微粒濃度，和根據其質量所計算得出的濃度的比值，因而是無量綱的。
對於大多數溶解在水中的非電解質，范托夫因子數值是1。對於大多數溶於水中的離子化合物，范托夫因子等於該物質單位化學式（Formula unit）中所含獨立離子個數，如KCl是2，Ca(OH)2是3；這僅在理想溶液中成立，因為離子締合（Ion-association）現象很少發生。在特定的瞬間，一小部分離子會配對在一起，因而被計為一個微粒。這種離子締合現象在任何電解質溶液中都會不同程度的發生，導致了與范托夫因子與實際間的偏差。這種偏差在離子有多重化合價（multiple charges，如銅、鐵）時會達到最大。

溶質解離

溶質解離度是溶解於溶液中的溶質分子的比例。它通常用希臘字母阿爾法
表示。這一係數和范托夫因子之間的關係很簡單；如果
比例的溶質解離為了 n個離子，那么，
例如，如下的電離方程，
  • KCl ⇌ K++ Cl-
產生了n=2個離子，所以
。

溶質締合

類似的，如果n摩爾的溶質中以
比例締合形成一個一摩爾微粒，那么
例如，乙酸在苯中的二聚作用，
  • 2CH3COOH ⇌ (CH3COOH)2
兩摩爾的乙酸締合形成一摩爾物質，所以，

物理意義

  • 若溶質微粒在溶液中締合， i值小於1,。例如各類羧酸或苯甲酸在苯中形成的二聚體，所以實際溶解的溶質微粒數是酸分子數的一半。
  • 若溶質分子在溶液中離解，i值大於1。例如氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂等強電解質溶於水中。
  • 若溶質分子在溶解中既不離解也不締合，i值便等於1，例如葡萄糖溶於水中。
i值等於：i = 實際溶解的微粒數 ÷ 最初投入溶劑的微粒數。這表示平均算來，在稀溶液中，每單位化學式所溶解的微粒數。

范特霍夫方程

范特霍夫方程（Van 't Hoff equation）是一個用於計算在不同溫度下某反應的平衡常數的方程。設 K 為平衡常數， ΔH為焓變， ΔS為熵變， T為溫度。由雅各布斯·亨里克斯·范托夫提出。
或者寫為
如果假設反應焓變在不同溫度下保持恆定，則在不同溫度 T1和 T2下，等式的定積分為
這裡 K1是在絕對溫度T1下的平衡常數, K2是在絕對溫度T2下的平衡常數。 ΔH是標準焓變，R 是氣體常數。

參見

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