Hofffaktoren

Die Hofffaktoren, auch van’t-Hoffsche Faktoren genannt, sind dimensionslose Größen, die die effektive Anzahl der Teilchen beschreiben, die aus einem gelösten Stoff in einer Lösung entstehen. Sie spielen eine zentrale Rolle bei kollegativen Eigenschaften wie Gefrierpunktserhöhung, Siedepunktserhöhung und osmotischem Druck. Der Hofffaktor wird häufig mit dem Symbol i bezeichnet.

Im idealen Fall einer vollständigen Dissoziation eines Salzes in Wasser entspricht i der Anzahl der frei beweglichen Teilchen, die pro gelöstem Formeleinheit entstehen. Beispiele: NaCl dissoziiert zu Na+ und Cl− (i ≈ 2); Na2SO4 liefert drei Teilchen (2 Na+ und SO4^2−) (i ≈ 3); MgCl2 bildet drei Teilchen (Mg2+ und zwei Cl−) (i ≈ 3). Nicht dissoziierende oder schwach dissoziierende Stoffe, wie Zucker, haben i ≈ 1.

In der Praxis weichen die gemessenen Werte von den theoretischenVorhersagen ab, weil Ionendissoziation, Ionenpaarung, Wechselwirkungen mit dem Lösungsmittel und Aktivitätskoeffizienten eine Rolle spielen. i ist konzentrationsabhängig und ändert sich mit der Temperatur; in sehr verdünnten Lösungen nähert es sich dem idealen Wert an, während in höheren Konzentrationen Abweichungen häufiger auftreten.

Anwendungen finden sich in Formeln kollegativer Eigenschaften: ΔTf = i · Kf · m, ΔTb = i · Kb · m, π = i · M · R · T. Durch Messungen des osmotischen Drucks oder der Gefrier-/Siedepunktsänderungen lässt sich i bestimmen und damit Rückschlüsse auf den Dissoziationsgrad sowie auf Wechselwirkungen im Lösungsmittel ziehen.