Izotonični koeficijent u otopinama elektrolita i neelektrolita

U ovom se članku razmatra koncept izotoničnog Van't Hoffovog koeficijenta, njegovo značenje u anorganskoj kemiji. Nju će se imenovati i navesti različite komponente dane vrijednosti, definirajući principe djelovanja bilo koje tvari kada se miješaju i dodaju rješenjima. Također će biti spomenuta vrijednost fizičke prirode i utjecaj čimbenika okoliša na vrijednost tog koeficijenta.

Uvod u koncept

Izotonični koeficijent, koji se ponekad naziva Van't Hoffov faktor, parametar je bezdimenzijske veličine koja daje iscrpan opis ponašanja bilo koje tvari u otopini. U brojčanim terminima jednaka je vrijednosti određenog spojenog svojstva kolegativnog rješenja određenog spoja koji se ispituje na fenomen iste koligativne karakteristike neelektrolitičke otopine koja ima istu koncentraciju i konstantan sustav ili druge parametre.

Takav koncept kao izotonični koeficijent uveo je u XIX. Stoljeću Jacob van't Hoff, za koji je kasnije nagrađen Nobelova nagrada za kemiju. Također, ti su znanstvenici uveli pravilo nazvano po njemu znanosti.

Suština koeficijenta

Oba kolektivna parametra daju jasan opis ovog parametra i jasno definiraju njegovo značenje i suštinu. Ove karakteristike ovise o koncentraciji čestica tvari koja je otopljena u samoj otopini. Neelektrolitne molekule, sve odvojeno, formiraju samo jednu česticu u nastaloj otopini, a to se objašnjava činjenicom da se proces disocijacije neelektrolita u otopini ne događa.

Istodobno, učinak solvatacije čini elektrolite u p-re potpuno ili djelomično raspadom u katione i anione, stvarajući nekoliko čestica u jednu molekulu koja je podvrgnuta disocijaciji tijekom tog procesa. Iz toga slijedi da će aditivna vrijednost ili, drugim riječima, svojstva koligativne prirode ispitivanog p-ra ovisiti o broju sadržanih iona svih vrsta u njemu. Takvi ioni će biti čestice koje su nastale u p-re kao rezultat disocijacije izvorno sadržanih molekula. Ova pp je predstavljena kao mješavina p-pov sastavljena od svake zasebne vrste čestica.

Primjer za to je otopina vapno-klorida, koja sadrži 3 vrste čestica - anion-hipokloriti, kloridni anioni i kalcijevi kationi. U općem razumijevanju, izotonični koeficijent Van't Hoffa omogućuje nam da otkrijemo koliko su čestice u otopini elektrolita veće nego u otopini neelektrolita koji ima slične indekse koncentracije. To-t je povezano s svojstvom tvari koja se raspada u p-re, tvoreći različite vrste kationa i aniona, to jest, pokazuje stupanj disocijacije koji se javlja.

U slučaju kada molekula ili jedinična formula sadrži n iona ili atoma u p-ras s polarnim tipom veze, broj molekula koje su početno uzete bit će N, a α će pokazati razinu disocijacije u spoju, i iz toga je jasno da N · α. Tako se ukupna vrijednost čestica u p-re izračunava pomoću formule - ((N - N · α) + N · α · n).

Biti u jakim elektrolitskim otopinama

Snažni elektroliti propadaju gotovo 100% kao rezultat disocijacije i zbog toga je moguće odlučiti da će izotonični KT biti jednak ionskoj količini po jedinici formule ili molekuli, ali to nije tako. U stvarnosti, pokazatelj će biti manji od onoga što je određeno formulom. Ovaj fenomen objašnjava se teorijom jakih elektrolita, koju je P. Debye stvorio zajedno s E. Huckelom 1923. godine. Iz te teorije slijedi da će kretanje iona u p-pe biti ometeno zbog formiranja solvatne ljuske. Tome dodajemo faktor interakcije iona jedni s drugima, jer će se slične čestice privući, a kao one - odbiti jedna drugu. Dakle, uzajamna privlačnost će stvoriti skupine iona koji će se kretati u debljini p-ra međusobno. Skupine takvih iona nazivaju se asocijativne ili uparene. Kao rezultat ove pojave, rješenje se počinje ponašati kao da sadrži manji broj čestica nego što zapravo jest, što se objašnjava ograničenjem slobode njihova kretanja.

Fizička uloga koeficijenta

Kt Vant-Hoff u sebi skriva vrijednost ne samo za kemiju. Fizičko značenje izotoničnog koeficijenta leži u uzimanju u obzir porasta broja čestica u elektrolitskoj otopini u usporedbi s otopinom neelektrolitičke prirode i sličnom razinom koncentracije.

Vanjski utjecaj na vrijednost koeficijenta

Izotonični koeficijent može varirati pod utjecajem faktora različite prirode vanjskog karaktera. Na primjer, ionska interakcija će se smanjiti ako se temperatura otopine poveća (zbog povećanja toplinskog gibanja čestica), ili da se smanji koncentracija nabijenih čestica razrjeđivanjem p-ra (zbog smanjenja šanse za susretanje par čestica). Ako ekstrapoliramo razinu razrjeđenja, dovedemo je do beskonačnosti, vidimo da k-i pokušava dobiti svoju maksimalnu vrijednost, koja se određuje pomoću formule otopljenih spojeva.

zaključak

Dakle, vidimo da je ta bezdimenzijska količina, predstavljena kao izotonična, karakteristika rješenja, to jest: objašnjava suštinu ponašanja tvari u otopini, omogućuje određivanje stupnja disocijacije elektrolitskih i neelektrolitičkih otopina i izračunavanje omjera čestica (iona) ) u sličnim rješenjima u usporedbi s drugima.