L’importanza dell’Indice di van’t Hoff nel calcolo del grado di dissociazione nelle soluzioni
Le soluzioni diluite presentano particolari proprietà, dette proprietà colligative, che dipendono esclusivamente dal numero di particelle di soluto nella soluzione, indipendentemente dalla loro natura chimica. La concentrazione molare (C), la costante dei gas (R) e la temperatura espressa in gradi Kelvin (T) compongono l’espressione della pressione osmotica (π). Inoltre, va considerato l’indice di van’t Hoff (i), il quale riveste una particolare importanza nella determinazione del grado di dissociazione delle soluzioni.
Nei non elettroliti come il glucosio e il saccarosio, l’indice di van’t Hoff assume in genere il valore di 1. Per gli elettroliti forti come il cloruro di sodio, l’indice di van’t Hoff è pari al numero di ioni in cui si dissocia l’elettrolita. Tuttavia, è importante sottolineare che l’indice di van’t Hoff può essere inferiore al valore teorico, come evidenziato da dati sperimentali, a causa della deviazione dall’idealità causata dall’inesistente completa dissociazione dei composti ionici a concentrazioni elevate.
Il grado di dissociazione è correlato all’indice di van’t Hoff secondo la relazione i = 1 + α(n-1), dove n rappresenta il numero di ioni ottenuti dalla dissociazione completa dell’elettrolita e α indica il grado di dissociazione. Questo rapporto consente di calcolare l’indice di van’t Hoff conoscendo la concentrazione molare, la temperatura e la pressione osmotica, permettendo così di risalire al grado di dissociazione e, in ultima analisi, alla costante di equilibrio.
Infine, è importante rilevare che l’indice di van’t Hoff può assumere valori inferiori a 1 quando le specie presenti in soluzione formano dimeri, come nel caso degli acidi carbossilici in alcuni solventi. Questo fenomeno dimostra l’importanza e la complessità del calcolo e dell’interpretazione dell’indice di van’t Hoff nel contesto delle soluzioni chimiche.