[Ej. factor de van´t Hoff y grado de ionización]
Una disolución acuosa
de Na₂SO₄ se analiza a nivel microscópico. Se determina que,
de 12 unidades fórmula inicialmente disueltas, en la solución
final hay 18 iones Na⁺, 9 iones SO₄²⁻ y 3
unidades de Na₂SO₄ sin ionizar. a) Determina el factor de van’t
Hoff experimental, i. b) Calcula el grado de ionización, α. c)
Indica el valor de i que se esperaría para una ionización ideal completa.
Etapa analítica
Usaremos el [Axioma
del factor de van´t Hoff] y el [Axioma
de grado de ionización]. Para factor de conversión deberemos asumir que las
entidades mostradas se miden en moles. Por teoremas no es necesario ya que se
pueden designar entidades aisladas simplemente usando valores sin unidad para
el parámetro de cantidad de sustancia. También usaremos la [Tabla
de factor de van´t Hoff].
Etapa Numérica por factor de conversión
a) Determina el factor
de van’t Hoff experimental,
b) Calcula el grado
de ionización, α
El enunciado indica
una cantidad inicial de 10 moléculas, lo que implicaría, en principio, 10
eventos posibles de ionización, es decir, la cantidad de reacción
teórica. Sin embargo, al analizar las especies ionizadas, nos
fijamos en el ion con subíndice 1, ya que su conteo refleja directamente
el número de ionizaciones efectivas en equilibrio. En este caso se
observan 9 iones de ese tipo “el sulfato”, lo que corresponde al avance
real de la reacción, o diferencia de cantidad de reacción respecto
al estado inicial.
c) Compara el valor obtenido de i con el valor ideal
esperado y comenta brevemente la diferencia.
Los valores
reportados para esta sal se sitúan entre 2.32 y 2.70 para el factor de
van’t Hoff experimental, lo que corresponde a grados de ionización
comprendidos entre 66 % y 85 %. En consecuencia, el intervalo obtenido en
nuestros datos resulta coherente y físicamente razonable, y se encuentra
plenamente dentro del rango esperado según el comportamiento no ideal del
electrolito en disolución.
Etapa Numérica por teoremas
a) Determina el factor
de van’t Hoff experimental,
b) Calcula el grado
de ionización, α
El enunciado indica
una cantidad inicial de 10 moléculas, lo que implicaría, en principio, 10
eventos posibles de ionización, es decir, la cantidad de reacción
teórica. Sin embargo, al analizar las especies ionizadas, nos
fijamos en el ion con subíndice 1, ya que su conteo refleja directamente
el número de ionizaciones efectivas en equilibrio. En este caso se
observan 9 iones de ese tipo “el sulfato”, lo que corresponde al avance
real de la reacción, o diferencia de cantidad de reacción respecto
al estado inicial.
c) Compara el valor obtenido de i con el valor ideal
esperado y comenta brevemente la diferencia.
Los valores
reportados para esta sal se sitúan entre 2.32 y 2.70 para el factor de
van’t Hoff experimental, lo que corresponde a grados de ionización
comprendidos entre 66 % y 85 %. En consecuencia, el intervalo obtenido en
nuestros datos resulta coherente y físicamente razonable, y se encuentra
plenamente dentro del rango esperado según el comportamiento no ideal del
electrolito en disolución.
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