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binomio di vant hoff e prop colligative

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Proprietà colligative e grado di dissociazione
2 USCITA
Proprietà colligative e
grado di
dissociazione
Coefficiente di Van't
Hoff: i
COEFFICIENTE DI VAN'T HOFF: I
È utile ricavare una relazione tra il coefficiente i ed il grado di dissociazione del soluto, indicato con la lettera α. Questo grado di
dissociazione α viene definito come il rapporto tra le moli dissociate e le moli totali dell'elettrolita prima della dissociazione. Di esso si
parlerà più diffusamente nel capitolo sugli elettroliti. Immaginiamo di avere in n qualsiasi volume di liquido solvente N moli di soluto. A
dissociazione avvenuta α·N moli di questo saranno dissociate in ioni. Supponiamo che una singola molecola si dissoci in z ioni (di solito z
vale 2 o 3, al massimo 4), si avranno alla fine z·α·N ioni per effetto della dissociazione. Il numero di particelle dopo dissociazione sarà la
somma delle particelle dissociate e di quelle rimaste indissociate, (1-α)N
Nr. Totale = (1 - α)·N + z·α·N
Il rapporto tra Nr. Totale e N mi darà quindi il grado di dissociazione i
i = [(1-α)·N + z·α·N]/N = 1 + α·(z - 1)
Il grado di dissociazione α viene definito come il rapporto tra le moli dissociate e le moli totali dell'elettrolita prima della dissociazione.
Tutte le proprietà colligative fin qui esaminate vengono quindi a risentire del grado di dissociazione dell'elettrolita. Le formule per le
proprietà colligative delle soluzioni diventano quindi, con l'introduzione del coefficiente i di Van't Hoff:
p° - p
i·n
——— = ———— (legge di Raoult)
p°
N + i·n
ΔTc = Kc·i·n
ΔTe = Ke·i·n (abbassamento ed innalzamento ebullioscopico)
Π·V = i·n·R·T (pressione osmotica)
Queste formule valgono per soluzioni diluite (in assenza di associazione o dissociazione il coefficiente i è uguale a 1).
Le misure dell'abbassamento della tensione di vapore, dell'innalzamento ebullioscopico, dell'abbassamento crioscopico e della pressione
osmotica possono servire a diversi scopi. È possibile determinare il peso molecolare di una sostanza preparando una soluzione con quantità
note di soluto e di solvente (vedi esercizio precedente sull'acqua ossigenata).
Nel caso di una sostanza di cui si conosce il peso molecolare si può determinare il coefficiente i di Van't Hoff, cioè il grado di associazione o
di dissociazione del soluto. È possibile determinare la concentrazione di una sostanza disciolta e, nel caso di soluzioni di cui non conosciamo
la composizione, determinare il valore della osmolalità (o della osmolarità) della soluzione, cioè la quantità (moli) di tutte le particelle
3
disciolte in 1 kg di solvente (o in 1 dm di soluzione).
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