Изотоничен коефициент в електролитни и неелектролитни разтвори

В тази статия ще бъде разгледана концепцията за изотоничния коефициент на Ван Хоф, нейното значение в неорганичната химия. Ще бъде посочена неговата формула и ще бъдат изброени различни компоненти от дадена стойност, определящи принципите на действие на всякакви вещества, когато се смесват помежду си и се добавят към разтвори. Споменава се също стойността на физическата същност и въздействието на факторите на околната среда върху стойността на този коефициент.

Въведение в концепцията

Изотоничният коефициент, наричан понякога фактор на Вант Хоф, е параметър на безразмерно количество, което дава изчерпателно описание на поведението на всички вещества в разтвора. В числови термини, той е равен на стойността на определено съставно свойство на колегиращо решение на дадено съединение, което се изследва, към феномена на същата колигативна характеристика на неелектролитен разтвор със същата концентрация и постоянна система или други параметри.

Такава концепция като изотоничен коефициент е въведена през XIX век от Якоб Ван Хоф, за което по-късно е награден. Нобелова награда за химия. Също така, тези учени въведоха правило, наречено на него в науката.

Същността на коефициента

И двата колективни параметъра дават ясно описание на този параметър и ясно определят неговия смисъл и същност. Тези характеристики зависят от концентрацията на частиците на веществото, което е разтворено в самия разтвор. Неелектролитни молекули, всички поотделно, образуват само една частица в създадения разтвор и това се обяснява с факта, че процесът на дисоциация на неелектролитите в разтвора не настъпва.

В същото време, ефектът на солватация прави електролитите в p-re напълно или частично разпадане в катиони и аниони, създавайки няколко частици в една молекула, която е претърпяла дисоциация по време на този процес. От това следва, че добавъчната стойност или, с други думи, свойствата на колигативния характер на изследваните p-ra ще зависят от броя на съдържащите се йони от всички видове в него. Такива йони ще бъдат частици, които се образуват в p-re в резултат на първоначално дисоциацията на молекулите. Това pp е представено като смес от p-pov, съставена от всеки отделен тип частици.

Пример за това е разтворът на калциев хлорид, съдържащ 3 вида частици - анион хипохлорити, хлоридни аниони и калциеви катиони. В общото разбиране, изотоничният коефициент на Van't Hoff ни позволява да разберем колко частици в разтвора на електролита са по-големи, отколкото в разтвора на неелектролит, който има сходни индекси на концентрация. Това до-t е свързано с свойствата на вещество, което се разпада в р-ре, за да образува различни видове катиони и аниони, т.е. показва степента на дисоциация, която се случва.

В случая, когато една молекула или формула, съдържаща n йони или атоми в р-ras с полярна връзка, броят на първоначално взетите молекули ще бъде N, на свой ред α ще покаже нивото на дисоциация в съединението, и от това е ясно, че N · α. Така общата стойност на частиците в p-re се изчислява по формулата - ((N - N · α) + N · α · n).

В силни електролитни разтвори

Силните електролити се разлагат с почти 100% в резултат на дисоциация и поради това е възможно да се реши, че изотоничният КТ ще бъде равен на йонното количество за единица формула или молекула, но това не е така. В действителност индикаторът ще бъде по-малък от този, който се определя от формулата. Това явление се обяснява с теорията на силните електролити, създадена от П. Дебай заедно с Е. Хюкел през 1923 година. От тази теория следва, че движението на йони в p-pe ще бъде възпрепятствано поради образуването на солватна обвивка. Към това се добавя факторът на взаимодействие на йони един с друг, защото за разлика от частиците ще се привличат и подобни на него частици ще се отблъскват. По този начин взаимното привличане ще създаде групи от йони, които ще се движат в дебелината на p-ra един с друг. Групи от такива йони се наричат ​​асоциативни или сдвоени. В резултат на това явление решението започва да се държи така, сякаш съдържа по-малък брой частици, отколкото всъщност е, което се обяснява с ограничаването на свободата на тяхното движение.

Физическата роля на коефициента

Kt Vant-Hoff крие в себе си стойност не само за химията. Физическият смисъл на изотоничния коефициент се състои в отчитането на увеличаването на броя на частиците в електролитен разтвор в сравнение с разтвора с неелектролитен характер и подобно ниво на концентрация.

Външно влияние върху стойността на коефициента

Изотоничният коефициент може да варира под влияние на фактори с различен характер на външен характер. Например, йонното взаимодействие ще намалее, ако температурата на разтвора се увеличи (поради увеличаване на топлинното движение на частиците), или да се намали концентрацията на заредените частици чрез разреждане на р-ра (поради намаляване на шанса за среща на двойка частици). Ако екстраполираме нивото на разреждане, довеждайки го до безкрайност, виждаме, че k-i се опитва да получи своята максимална стойност, която се определя с помощта на формулата на разтворените съединения.

заключение

Така виждаме, че това безразмерно количество, представено като изотонично, е характеристика на решенията, а именно: обяснява същността на поведението на веществото в разтвор, позволява да се определи степента на дисоциация на електролитни и неелектролитични разтвори и да се изчисли съотношението на частиците (йони). ) в подобни решения в сравнение един с друг.