查看“︁范特霍夫因子”︁的源代码

{{NoteTA
|G1=Chemistry
|G2=Physics
}}
{{Refimprove|time=2017-07-23T17:02:19+00:00}}
'''范特霍夫因子'''（{{lang-en|'''van 't Hoff factor'''}}，以[[荷兰]][[化学家]][[范特霍夫]]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，一般以代號 <math> i </math> 表示<ref>{{cite book|author1=Daniel L. Reger|author2=Scott R. Goode|author3=David W. Ball|title=Chemistry: Principles and Practice|publisher=Cengage Learning|isbn=9780534420123|page=492|edition=3|url=https://books.google.com/books?id=OUIaM1V3ThsC|accessdate=2017-07-24|archive-date=2020-07-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20200729150241/https://books.google.com/books?id=OUIaM1V3ThsC}}</ref>。范特霍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[[因次]]的。

对于大多数溶解在水中的非[[电解质]]，范特霍夫因子数值是1。对于大多数溶于水中的[[离子化合物]]，范特霍夫因子等于该物质[[单位化学式]]（Formula unit）中所含独立离子个数，如[[氯化钾|KCl]]是2，[[氢氧化钙|Ca(OH)<sub>2</sub>]]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，导致了与范特霍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 ==

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 <math> \alpha </math> 表示。这一系数和范特霍夫因子之间的关系很简单；如果 <math> \alpha </math> 比例的溶质解离为了 <math> n </math> 个离子，那么，

:<math> i = \alpha n + (1- \alpha) = 1 + \alpha (n - 1) </math>

例如，如下的电离方程，

:KCl {{Eqm}} K<sup>+</sup> + Cl<sup>–</sup>

产生了 <math> n = 2 </math> 个离子，所以 <math> i = 1 + \alpha </math>。

== 溶质缔合 ==
类似的，如果 <math> n </math> [[摩尔 (单位)|莫耳]]的溶质中以偶合度 <math>\beta</math> 比例結合形成一个一莫耳微粒，那么

:<math> i =1 - (1 - \frac{1}{n})\beta = 1 - \frac{n-1}{n}\beta </math>

例如，[[乙酸]]在[[苯]]中的[[二聚作用]]，

:2CH<sub>3</sub>COOH {{Eqm}} (CH<sub>3</sub>COOH)<sub>2</sub>

两摩尔的乙酸缔合形成一莫耳物质，所以，

:<math>i=1-(1-\frac{1}{2})\beta = 1-\frac{\beta}{2}</math>

== 物理意义 ==
[[File:Carboxylic acid dimers.png|thumb|[[氢键]]导致了羧酸的二聚作用]]

* 若溶质微粒在溶液中缔合，<math>i</math>值小于1,。例如各类[[羧酸]]或[[苯甲酸]]在苯中形成的[[二聚体]]，所以实际溶解的溶质微粒数是酸分子数的一半。

* 若溶质分子在溶液中[[离解]]，<math>i</math>值大于1。例如氯化钠、氯化钾、氯化镁等强电解质溶于水中。

* 若溶质分子在溶解中既不离解也不缔合，<math>i</math>值便等于1，例如[[葡萄糖]]溶于水中。

* <math>i</math> = 实际溶解的微粒数 ÷ 最初投入溶剂的微粒数。这表示平均算来，在稀溶液中，每单位化学式所溶解的微粒数。

*實際計算上i應小於其理論值，且溶液愈稀薄，i值偏差愈小

== 参见 ==
* [[依数性]]
* [[拉乌尔定律]]
* [[范特霍夫方程]]
* [[渗透压]]

== 参考來源 ==
{{reflist}}
==延伸閱讀 ==
* [https://web.archive.org/web/20120504022907/http://www.roanestate.edu/faculty/condon/handouts/vanthoff.html 如何估算范特霍夫因子的值（How to determine the approximate van't Hoff factor）]{{en}}
* [http://www.chemteam.info/Solutions/vant-Hoff-factor-Probs.html 范特霍夫因子的相关计算] {{Wayback|url=http://www.chemteam.info/Solutions/vant-Hoff-factor-Probs.html |date=20210503133509 }}{{en}}
* [http://www.foothill.edu/attach/psme/sinha.FPDepression.pdf 验证范特霍夫因子与溶液依数性性质的试验] {{Wayback|url=http://www.foothill.edu/attach/psme/sinha.FPDepression.pdf |date=20180629090420 }}{{en}}

[[Category:物理化学]]
[[Category:无量纲]]