「Cryoscopy」または「Cryometry」のテキストでは、不揮発性の溶質を溶媒に添加すると、その凝固点が低下することがわかりました。この削減を計算するには、次の式を使用します。
Δt c = K c 。 W 。私
どこ：
Δt c = 凝固温度の変化。
K c = 各溶媒の特定の凍結定数。
C = モル濃度。
i = ヴァント・ホフ係数。
エブリオスコープまたはエブリオメトリーの場合、沸点は上昇し、同じ式を使用して沸点の変化 (Δt e ) を計算できます。唯一の違いは、各溶媒に特定のエブリオスコープ定数 (K e )を使用することです。 ) 冷凍定数の代わりに:
しかし、このヴァント・ホフ要素は何を意味し、どうすればそれに到達できるのでしょうか?
ヴァント ホフ因子は、オランダの物理学者および化学者のヤコブス ヘンリックス ヴァント ホフ (1852-1911) にちなんで命名されました。この係数は、溶液中に存在する粒子の数が溶媒に溶解した溶質粒子の数よりも多いイオン溶液を扱うときに使用されます。さらに、溶液中の溶質の完全なイオン化または解離が常に起こるとは限らないため、補正係数、つまりヴァント ホフ係数 (i) を考慮する必要があります。
たとえば、K 3 PO 4を水に加えると、次のようなイオン化が起こります。
1 K 3 PO 4 → 3 K + + 1 PO 3- 4
1 mol の K 3 PO 4が溶液中に 4 mol のイオンを生成し、イオン化度 (α) が 100% (α = 1) であることがわかります。したがって、この場合、i は 4 になります。
したがって、イオン溶液中の初期粒子に対する最終粒子の総数の関係は、ヴァント ホフ係数 (i) であることがわかります。
前のケースで i= 4 としたのはそのためです。
i = 4/1 = 4
しかし、たとえばイオン化度が 80% の場合はどうなるでしょうか?
この場合、100 個の分子が溶解し、80 個の分子がイオン化されたことを考慮して計算を行います。以下を参照してください。
1 K 3 PO 4 → 3 K + + 1 PO 3- 4
開始時：分子100個→ゼロ＋ゼロ
分子の 80% がイオン化されました: 80 分子→ (80 K +イオン 3) + 80 PO イオン3- 4
最終的には次のようになります: 100-80= K 3 PO 4分子 20個→ K ++イオン 240個PO 3- 4イオン 80個
したがって、ヴァント ホフ係数の計算は次のようになります。
i = 20 + 240 + 80 → i = 3.4
100
前述の科学者は、「i」の計算に使用できる公式を導き出しました。
ここで、q は生成されるイオンの量です。したがって、前の例に従って、次のようになります。
1 K 3 PO 4 → 3 K + + 1 PO 3- 4
α =80% = 0.8
q = 生成されたイオン 4 個
式を適用すると、次のようになります。
i = 1 + α (q – 1)
i = 1 + 0.8 (4 – 1)
i = 1 + 3.2 – 0.8
i = 3.4