Изотонический коэффициент

Изотонический коэффициент (также фактор Вант-Гоффа; обозначается i) — безразмерный

при неизменных прочих параметрах системы:

${\displaystyle i={\frac {\pi _{solut.}}{\pi _{nel.~solut.}}}={\frac {\Delta T_{bp~solut.}}{\Delta T_{bp~nel.~solut.}}}={\frac {\Delta T_{mp~solut.}}{\Delta T_{mp~nel.~solut.}}}={\frac {\Delta p_{solut.}}{\Delta p_{nel.~solut.}}}}$, где

solut. — данный раствор
nel. solut. — раствор неэлектролита той же концентрации
T_bp — температура кипения
T_mp — температура плавления (замерзания).

Смысл параметра ясен из определения каждого из коллигативных параметров: они зависят от концентрации в растворе

растворов каждого из типов частиц. Например, раствор

гипохлорит

-анионы. Итак, изотонический коэффициент показывает, насколько в растворе электролита больше частиц по сравнению с раствором неэлектролита аналогичной концентрации, и связан со способностью вещества распадаться в растворе на ионы, то есть, со степенью диссоциации. Если формульная единица или молекула содержит n ионов (или атомов при полярных связях, в растворе превращающихся в ионы), количество исходных молекул равно N, а степень диссоциации соединения — α, то количество диссоциировавших молекул равно N·α (при этом образуются N·α·n ионов), а общее количество частиц в растворе равно ((N — N·α) + N·α·n).

Изотонический же коэффициент равен отношению:

${\displaystyle i={\frac {N-N\cdot \alpha +N\cdot \alpha \cdot n}{N}}={\frac {N(1-\alpha +\alpha \cdot n)}{N}}=1+\alpha (n-1)}$.

Поскольку

растворов λ, которая возрастает с разбавлением раствора. Через отношение реальной электропроводности к таковой при бесконечном разбавлении определяют мнимую степень диссоциации сильных электролитов, также обозначаемую через α:

${\displaystyle \alpha ={\frac {\lambda }{\lambda _{\infty }}}={\frac {n_{img}}{n_{disslv.}}}}$,

где n_img — мнимое, а n_disslv. — реальное количество частиц в растворе.

Очевидно, что взаимодействие ионов уменьшается с повышением температуры (вследствие возросшего теплового движения частичек), а также с уменьшением их концентрации, то есть, разбавлением раствора, ведь тогда уменьшается вероятность встречи двух частичек. Экстраполируя разбавление в сторону бесконечности, коэффициент i стремится к своему максимальному значению, определяемому по формуле растворённого соединения. Степень диссоциации α, в соответствии с вышеупомянутой формулой зависимости между i и α, одновременно возрастает, приближаясь к единице (1).

Изотонический коэффициент был введён в последней четверти XIX века Я. Х. Вант-Гоффом. В 1901 году он первым получил Нобелевскую премию по химии — за свои заслуги в изучении растворов.

• Еремин В. В., Каргов С. И., Успенская И. А., Кузьменко Н. Е., Лунин В. В. Основы физической химии. Теория и задачи: учеб. пособие для вузов. — М.: Издательство «Экзамен», 2005. — 480 с. — (Серия «Классический университетский учебник»). — ISBN 5-472-00834-4.
• Kokars, V. Vispārīgā ķīmija (1. daļa). Rīga: RTU izdevniecība, 2009. 286 lpp. (латыш.)