Izotonični koeficient v raztopini elektrolitov in neelektrolitov

V članku bomo obravnavali koncept izotoničnega Van't Hoffovega koeficienta, njegov pomen v anorganski kemiji. Imenovana bo njena formula in naštete bodo različne komponente določene vrednosti, ki določajo načela delovanja vseh snovi, če se mešajo med seboj in se dodajajo raztopinam. Omenjena bo tudi vrednost fizikalne narave in vpliv okoljskih dejavnikov na vrednost tega koeficienta.

Uvod v koncept

Izotonični koeficient, ki se včasih imenuje Van't Hoffov faktor, je parameter brezrazsežne količine, ki daje izčrpen opis obnašanja vseh snovi v raztopini. V numeričnem smislu je enaka vrednosti neke sestavljene lastnosti kolegativne rešitve določene spojine, ki se preiskuje, do pojava iste koligativne lastnosti neelektrolitske raztopine, ki ima enako koncentracijo in konstanten sistem ali druge parametre.

Tak koncept kot izotonični koeficient je v XIX. Stoletju uvedel Jacob van't Hoff, za katerega je bil kasneje nagrajen. Nobelova nagrada za kemijo. Prav tako so ti znanstveniki uvedli pravilo, poimenovano po njemu, v znanost.

Bistvo koeficienta

Oba kolegativna parametra jasno opisujeta ta parameter in jasno opredeljujeta njegov pomen in bistvo. Te lastnosti so odvisne od koncentracije delcev snovi, ki je bila raztopljena v sami raztopini. Neelektrolitne molekule, vse ločeno, tvorijo le en delček v nastali raztopini, kar se pojasni z dejstvom, da ne pride do procesa disociacije neelektrolitov v raztopini.

Istočasno učinek solvatacije povzroči, da se elektroliti v p-re popolnoma ali delno razgradijo v katione in anione, pri čemer nastane več delcev v eni molekuli, ki je bila med tem procesom disociirana. Iz tega sledi, da bo aditivna vrednost oziroma z drugimi besedami lastnosti koligativne narave preučevanega p-ra odvisna od števila vsebovanih ionov vseh vrst v njem. Takšni ioni bodo delci, ki so nastali v p-re zaradi disociacije prvotno vsebovanih molekul. Ta točka je predstavljena kot mešanica p-pov, sestavljena iz vsake posamezne vrste delcev.

Primer tega je raztopina apnenskega klorida, ki vsebuje 3 vrste delcev - anionske hipoklorite, kloridne anione in kalcijeve katione. V splošnem razumevanju izotonični koeficient Van't Hoffa omogoča, da ugotovimo, koliko so delci v raztopini elektrolitov večji kot v raztopini neelektrolita s podobnimi indeksi koncentracije. To-t je povezano z lastnostjo snovi, ki razpade v p-re, da tvori različne vrste kationov in anionov, kar pomeni, da kaže stopnjo disociacije, ki se pojavi.

V primeru, ko molekula ali enota formule vsebuje n ionov ali atomov v p-ras z polarnim tipom vezi, bo število molekul, ki so bile prvotno sprejete, N, nato pa bo prikazovalo stopnjo disociacije v spojini in iz tega je jasno, da N · α. Tako se skupna vrednost delcev v p-re izračuna po formuli - ((N - N · α) + N · α · n).

Biti v močnih elektrolitskih raztopinah

Močni elektroliti se kot posledica disociacije zmanjšajo za skoraj 100% in zaradi tega se lahko odloči, da bo izotonični KT enak ionski količini na enoto formule ali molekuli, vendar to ni tako. V resnici bo kazalnik manjši od tistega, ki je bil določen s formulo. Ta pojav je pojasnjen s teorijo močnih elektrolitov, ki jo je leta 1923 ustvaril P. Debye skupaj z E. Huckelom. Iz te teorije sledi, da bo gibanje ionov v p-pe ovirano zaradi oblikovanja solvatne lupine. Temu dodamo faktor medsebojnega vplivanja ionov, saj se za razliko od njih pritegnejo delci in podobni delci se bodo odbijali. Tako bo vzajemna privlačnost ustvarila skupine ionov, ki se bodo gibali v debelini p-ra med seboj. Skupine takih ionov se imenujejo asociativne ali parovane. Posledica tega pojava je, da se rešitev začne obnašati, kot da vsebuje manjše število delcev, kot je v resnici, kar je pojasnjeno z omejitvijo svobode gibanja.

Fizična vloga koeficienta

Kt Vant-Hoff skriva v sebi vrednost ne samo za kemijo. Fizični pomen izotoničnega koeficienta je v upoštevanju povečanja števila delcev v elektrolitični raztopini v primerjavi z raztopino neelektrolitske narave in podobno koncentracijo.

Zunanji vpliv na vrednost koeficienta

Izotonični koeficient se lahko spreminja pod vplivom dejavnikov drugačne narave zunanje narave. Na primer, ionska interakcija se bo zmanjšala, če se temperatura raztopine poveča (zaradi povečanja toplotnega gibanja delcev) ali zmanjša koncentracijo nabitih delcev z redčenjem p-ra (zaradi zmanjšanja možnosti srečanja para delcev). Če ekstrapoliramo nivo redčenja, ga pripeljemo v neskončnost, vidimo, da k-i poskuša pridobiti svojo maksimalno vrednost, ki jo določimo s formulo raztopljenih spojin.

Zaključek

Torej vidimo, da je ta brezrazsežnostna količina, predstavljena kot izotonična, značilnost rešitev, in sicer: pojasnjuje bistvo obnašanja snovi v raztopini, omogoča določanje stopnje disociacije elektrolitskih in neelektrolitskih raztopin ter izračuna razmerje delcev (ionov). ) v podobnih rešitvah v primerjavi med seboj.