Como posso determinar o fator van't Hoff de uma substância a partir de sua fórmula?

O fator de van't Hoff, #i#, é o número de partículas formadas em uma solução a partir de uma unidade de fórmula de soluto.

Observe que #i# é uma propriedade do soluto. Em uma solução ideal, #i# não depende da concentração da solução.

Para um não eletrólito

Se o soluto é um não eletrólito (ou seja, não se separa em íons em solução), #i = 1#

Por exemplo, #"sucrose(s) → sucrose (aq)"#.

#i = 1#, porque a molécula de sacarose 1 forma apenas uma partícula em solução.

Para um eletrólito forte

Se o soluto é um eletrólito forte (isto é, separa-se em íons em solução), #i > 1#.

Alguns exemplos são:

#"NaCl(s)" → "Na"^+("aq") + "Cl"^"-"("aq"); i = 2#

Uma unidade de fórmula de #"NaCl"# formará duas partículas em solução, uma #"Na"^+# íon e um #"Cl"^"-"# íon.

#"CaCl"_2(s) → "Ca"^"2+"("aq") + "2Cl"^"-"("aq"); i = 3#

Uma unidade de fórmula de #"CaCl"_2# formará três partículas em solução, uma #"Ca"^"2+"# íon e dois #"Cl"^"-"# íons.

Aqui está outro exemplo:

#"Fe"_2("SO"_4)_3("s") → "2Fe"^"3+"("aq") + "3SO"_4^"2-"("aq"); i = 5#

Para um eletrólito fraco

Se o soluto é um eletrólito fraco , dissocia-se apenas em uma extensão limitada.

Por exemplo, o ácido acético é um ácido fraco. Muitas vezes, configuramos uma tabela de ICE para calcular o número de partículas em uma solução 1 mol / L.

#color(white)(mmmmmm)"HA" + "H"_2"O" ⇌ "H"_3"O"^+ + "A"^"-"#
#"I/mol·L"^"-1":color(white)(ml) 1color(white)(mmmmmmml) 0color(white)(mmm) 0#
#"C/mol·L"^"-1": color(white)(m)"-"xcolor(white)(mmmmmm) +xcolor(white)(m)+x#
#"E/mol·L"^"-1":color(white)(l) 1-xcolor(white)(mmmmmm)xcolor(white)(mmm) x#

Em equilíbrio, temos #1-xcolor(white)(l) "mol of HA", xcolor(white)(l) "mol of H"_3"O"^+, and xcolor(white)(l) "mol of A"^"-"#.

#"Total moles" = (1-x + x + x)color(white)(l) "mol" = (1+x)color(white)(l) "mol"#, assim #i = 1+x"#.

Geralmente, #x < 0.05#, assim #i < 1.05 ≈ 1#.