范托夫因子

✍ dations ◷ 2024-12-23 11:13:29 #物理化学,无量纲

范托夫因子(英语:van 't Hoff factor,以荷兰化学家范托夫命名)表示溶质对溶液依数性性质(如渗透压、蒸汽压下降、沸点升高和凝固点降低)影响的程度,一般以代号 i {\displaystyle i} 表示。范托夫因子是已溶解的物质产生的实际微粒浓度,和根据其质量所计算得出的浓度的比值,因而是无量纲的。

对于大多数溶解在水中的非电解质,范托夫因子数值是1。对于大多数溶于水中的离子化合物,范托夫因子等于该物质单位化学式(Formula unit)中所含独立离子个数,如KCl是2,Ca(OH)2是3;这仅在理想溶液中成立,因为离子缔合(Ion-association)现象很少发生。在特定的瞬间,一小部分离子会配对在一起,因而被计为一个微粒。这种离子缔合现象在任何电解质溶液中都会不同程度的发生,导致了与范托夫因子与实际间的偏差。这种偏差在离子有多重化合价(multiple charges,如铜、铁)时会达到最大。

溶质解离度是溶解于溶液中的溶质分子的比例。它通常用希腊字母 α {\displaystyle \alpha } 表示。这一系数和范托夫因子之间的关系很简单;如果 α {\displaystyle \alpha } 比例的溶质解离为了 n {\displaystyle n} 个离子,那么,

例如,如下的电离方程,

产生了 n = 2 {\displaystyle n=2} 个离子,所以 i = 1 + α {\displaystyle i=1+\alpha }

类似的,如果 n {\displaystyle n} 摩尔的溶质中以 α {\displaystyle \alpha } 比例缔合形成一个一摩尔微粒,那么

例如,乙酸在苯中的二聚作用,

两摩尔的乙酸缔合形成一摩尔物质,所以,

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