Eletrólitos: Factor de van't Hoff

Propriedades coligativas de uma solução dependem do número real de partículas de soluto dissolvidas. Para um não-eletrólito, cada molécula de soluto que se dissolve produz uma molécula dissolvida de soluto. No entanto, os eletrólitos iónicos, como o cloreto de sódio, dissociam-se em íons quando dissolvidos, enquanto o gás amoníaco, um eletrólito covalente, reage com água para libertar amónio e íons hidróxido de amónio na solução.

Assim, para os eletrólitos, cada molécula de soluto que se dissolve produz mais do que uma partícula de soluto dissolvido. Assim, uma solução molar de um não-eletrólito como a dextrose, terá 1 mol de moléculas de dextrose numa solução de 1 litro, enquanto uma solução molar de um eletrólito como o cloreto de potássio irá dissociar-se em quase 1 mol de íons de potássio e 1 mol de íons de cloreto, um total de 2 moles de íons numa solução de 1 litro. Com o dobro do número de partículas de soluto, a pressão osmótica de uma solução molar de cloreto de potássio será o dobro da solução de uma solução molar de dextrose.

A relação entre os mol das partículas em uma dissolução forma soluto em solução e os mols do soluto adicionado para fazer uma solução chama-se fator Hoff, representado por i. É calculado por divisão do valor medido de uma propriedade coligativa pelo valor calculado a partir de uma fórmula. Considerar a depressão do ponto de congelanmento de uma solução de potássio clorídrica.

A depressão do ponto de congelação, ΔTf, é calculado através da multiplicação do fator Hoff para cloreto de potássio com a constante de depressão de ponto de congelamento molal e a molalidade do soluto. Se i for 2 e a constante de depressao do ponto de congelamento para a água é de 1, 86 graus Celsius por molal, a depressão do ponto de congelamento de uma solução de cloreto de potássio molal de 0, 100 é calculada em 0, 372 graus Celsius. No entanto, a depressão do ponto de congelamento médio para uma solução de cloreto de potássio molal é de 0, 344 graus Celsius.

Esta diferença existe porque quando um eletrólito se dissocia em íons em solução, alguns dos catíons e aníons recombinam-se. Este fenómeno é chamado emparelhamento iónico. Eletrólitos fortes com íons altamente carregados, como o cloreto de ferro e sulfato de magnésio, pode formar fortes interações eletrostáticas e assim ter um maior tendência para formar pares de íons.

Para eletrólitos fracos, como o hidróxido de amónio, a dissociação em íons está incompleta. Assim, para ambos os fortes e eletrólitos fracos, o fator Hoff é menor do que o esperado.