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范特霍夫因子

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范特霍夫因子(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、沸點升高凝固點降低)影響的程度,一般以代號 表示[1]。范特霍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,因而是無因次的。

對於大多數溶解在水中的非電解質,范特霍夫因子數值是1。對於大多數溶於水中的離子化合物,范特霍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,導致了與范特霍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)時會達到最大。

溶質解離

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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 表示。這一係數和范特霍夫因子之間的關係很簡單;如果 比例的溶質解離為了 個離子,那麼,

例如,如下的電離方程,

KCl ⇌ K+ + Cl

產生了 個離子,所以

溶質締合

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類似的,如果 莫耳的溶質中以偶合度 比例結合形成一個一莫耳微粒,那麼

例如,乙酸中的二聚作用

2CH3COOH ⇌ (CH3COOH)2

兩摩爾的乙酸締合形成一莫耳物質,所以,

物理意義

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氫鍵導致了羧酸的二聚作用
  • 若溶質微粒在溶液中締合,值小於1,。例如各類羧酸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,值便等於1,例如葡萄糖溶於水中。
  • = 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。
  • 實際計算上i應小於其理論值,且溶液愈稀薄,i值偏差愈小

參見

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參考來源

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  1. ^ Daniel L. Reger; Scott R. Goode; David W. Ball. Chemistry: Principles and Practice 3. Cengage Learning. : 492 [2017-07-24]. ISBN 9780534420123. (原始內容存檔於2020-07-29). 

延伸閱讀

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