國二理化 (四) 3-1 電解質
物質的導電性 能導電的物體，稱為導體。 金、銀、銅、鐵能導電。 水銀能是導電的液體 石墨是唯一能導電的非金屬。 能導電的物體，稱為導體。 金、銀、銅、鐵能導電。 水銀能是導電的液體 石墨是唯一能導電的非金屬。 不能導電的物體，稱為非導體， 也稱為絕緣體。 玻璃、木頭、塑膠都是不能導電的絕緣體。
食鹽(氯化鈉)晶體不能導電，純水(蒸餾水)也 難導電，但是氯化鈉水溶液卻能夠導電。 同一種化合物在某些狀態下不能導電，但在某 些狀態下卻能導電。 可知： 物質的導電性和物質本身狀態有關。
有些元素具有導電性， 例如：鐵、銅、銀…等金屬 石墨是唯一能導電的非金屬元素 金屬導電性前三名：銀＞銅＞金。 有些元素不具導電性， 例如：硫、磷、硼等非金屬。 有些化合物在固態時不能導電，但是在融熔狀 態、或配製成水溶液後，具有導電性，這類的 化合物，稱為電解質。
電解質 溶於水後，可使溶液導電的化合物，稱為電解質 酸性電解質 中性電解質 鹼性電解質 鹽酸(HCl) 氫氧化鈉(NaOH) 硝酸(HNO3) 硫酸(H2SO4) 食用醋等 氫氧化鈉(NaOH) 氫氧化鉀(KOH) 氫氧化鈣 (Ca(OH)2) 食鹽(NaCl) 硝酸鉀(KNO3)
常見的電解質分為三大類，分別為： 酸： 調味品中食醋含乙酸(醋酸)(化學式__________)。 洗廁所的鹽酸含氯化氫(化學式_________)。 洗眼藥水內含硼酸(化學式_________)。
鹼： 熟石灰，學名氫氧化鈣(化學式__________)。 燒鹼，又稱為苛性鈉，學名氫氧化鈉 (化學式__________)。 氨水，學名氫氧化銨(化學式___________)。
鹽： 食物中添加的食鹽，學名氯化鈉(化學式_________)。 乾粉滅火器內裝有小蘇打粉末，學名碳酸氫鈉 (化學式__________)。 檢驗水的硫酸銅，(化學式________)。
日常生活中，常見的果汁、礦泉水、運 動飲料及海水等，都是電解質。
非電解質 定義： 凡是化合物溶於水後，不能導電者，即稱為非電 解質。 定義： 凡是化合物溶於水後，不能導電者，即稱為非電 解質。 種類： (1) 蒸餾水的導電性極差，因此視為非電解質。 (2) 大部分的有機化合物(如：蔗糖、葡萄糖、甲 烷、甲醇、乙醇、…等)為非電解質， 但是有機酸除外(如：甲酸、乙酸、…… 等)。
電解質必須是【化合物】，金屬能導電，但僅 為【元素】，稱為【導體】，不是電解質。 電解質溶液在導電時，在兩電極會有【化學反 應】發生，但是可能有金屬析出，不一定會產 生氣體。 電解質溶液在導電時，金屬離子帶【正電】， 一定會在【負極】析出。 氫離子(帶正電)一定在【負極】產生【氫氣】； 氧氣必定在【正極】產生。 陽離子(帶正電)必定向【負極】移動，陰離子 (帶正電)必定向【正極】移動。
電解質溶液的實驗
將電線連接電池組、燈泡及碳棒，將兩支碳棒接觸， 觀察燈泡是否發亮。 依次將燒杯貼上待測溶液的標籤，並分別注入待測溶 液，排列整齊。 將藍色、紅色石蕊試紙放在玻璃片上，以玻璃棒沾取 待測溶液，分別滴於兩種試紙上。 玻棒沾取不同溶液前，先以蒸餾水沖洗。 將碳棒放入各杯溶液中，觀察燈泡是否發光及碳棒附 近有何變化？ 碳棒放入不同溶液前， 需先以蒸餾水沖洗。
名 稱 那些物質的水溶液可以導電 目 的 區別那些是電解質，那些是非電解質 藥 品 硫酸﹑氫氧化鈉﹑硝酸鉀﹑酒精﹑蔗糖﹑硫酸銅﹑澱粉。 編 號 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 硫 酸 氫氧化鈉 硝酸鉀 酒 精 蔗 糖 硫酸銅 澱粉 化學式 H2SO4 NaOH KNO3 C2H5OH C12H22O11 CuSO4 導 電 燈 泡 電解質
原子和離子
原子和離子 離子是原子失去獲得到電子而形成。 當原子得失一部分的電子，造成原子核外帶負 電的電子數目和核內帶正電的質子數目不相等， 就會形成離子。
電解質在水中會分離產生帶電的粒子，稱為離子； 帶正電的稱為正離子，帶負電的稱為負離子， 這樣的過程稱為解離。 電解質在水中會分離產生帶電的粒子，稱為離子； 帶正電的稱為正離子，帶負電的稱為負離子， 這樣的過程稱為解離。 如氯化鈣溶於水後會解離產生帶正電的鈣離子 (Ca2+)和帶負電的氯離子（Cl-） 18
通電時，溶液中正離子會移向負極，負離 子會移向正極。 離子向兩電極移動，形成水溶液中的電流， 因此電解質溶液可以導電。 未通電時，離子在水中可以自由移動。 通電時，溶液中正離子會移向負極，負離 子會移向正極。 離子向兩電極移動，形成水溶液中的電流， 因此電解質溶液可以導電。 19
電解質的導電(動畫) 氯化鈣的解離 離子的移動
以鎂原子為例 鎂原子(Mg) 電中性 丟掉2個電子 非電中性 鎂離子(Mg2+) 12個帶正電質子 12個帶負電電子 12個帶正電質子 10個帶負電電子 鎂離子0’19”
陽離子： 中性原子失去電子後，帶正電，形成陽離子。 鹼金族元素及氫所形成的簡單離子都是陽離子。 酸根離子中，僅銨根離子(NH4＋)為陽離子。 鉀原子原子序19，質量數39，鉀原子 含質子_____個，中子_____個，電子_____個； K+ 離子含質子_____個，中子_____個， 電子_____個
陰離子： 中性原子獲得電子後，帶負電，形成陰離子。 非金屬元素所形成的簡單離子及酸根離子皆為陰 離子。 氯原子的原子序17，質量數35，氯原子 含質子_____個，中子_____個，電子_____個； Cl－ 離子含質子_____個，中子_____個， 電子_____個。
解離說 1884年，瑞典化學家阿瑞尼斯提出。 電解質溶於水，即分解成帶正電的陽離子及帶 負電的陰離子，分解成離子的步驟稱為解離。 NaCl → HCl →
電解質水溶液中，陽離子的數目和陰離子的數 目，不一定相等。 每個陽離子所帶的電量，和陰離子所帶的電量 不一定相等。 溶液中陽離子的總電量和陰離子的總電量，必 定相等，因此電解質溶液必定成電中性。
電解質溶液的解離 H2SO4 → NaCl－ → Ca(OH)2 → NaCl → C(OH)2 →
強電解質： 相同濃度的水溶液，在水中能完全解離，使得 導電時燈泡較亮者，稱為強電解質。 強酸是強電解質。 鹼金族的氫氧化物是強電解質。 易溶於水的鹽類是強電解質。
弱電解質 相同濃度的水溶液中，電解質在水中只能部分 解離，產生的離子數目較少，因此導電時燈泡較 暗的，稱為弱電解質。 弱酸是弱電解質。 弱鹼是弱電解質。 只能部分解離的鹽類是弱電解質。
常見的解離方程式： 酸類： H2SO4 → HNO3 → HCl → CH3COOH →
常見的解離方程式： 鹼類： NaOH → KOH → Ca(OH)2 → NH4OH →
常見的解離方程式： 鹽類： KNO3 → Na2SO4 → CuSO4 → Na2CO3 → NaHCO3 →
電解質 綜合練習
1. 辨別某化合物是不是電解質，最好的方法是利 用該化合物在 (A) 固體時 (B) 水溶液時 (C) 氣體時 (D) 熔化態時是否能導電來判斷 <POWERCLICK><QUESTYPE>QUIZ</QUESTYPE><ANSTYPE>SINGLEANSWER</ANSTYPE><TIME>60</TIME><DIFFICULTY>3</DIFFICULTY><OPTION>4</OPTION><POINT>1</POINT><ANSWER>2</ANSWER></POWERCLICK> 答案： (B)
2. 下列何者可稱為電解質? (A) 能導電的物質 (B) 能導電，且電流通過時有反應相伴而生的物 質 (C) 不能導的物質 (D) 能導電，但電流通過時無反應發生的物質
3. 下列液體中，可以導電的為 (A) 蔗糖水 (B) 食鹽水 (C) 蒸餾水 (D) 酒精
4. 下列各種物質中，何者是電的非導體? (A) 固體食鹽 (B) 液體食鹽 (C) 食鹽水 (D) 以上均不導電
5. 在判定電解質的電路裝置實驗中，下列那一種 溶液不會使電燈泡發亮? (A) 檸檬汁 (B) 橘子汁 (C) 糖水 (D) 海水
6. 下列何者不是電解質? (A) 硫酸銅 (B) 氯化鈉 (C) 硫酸 (D) 葡萄糖
7. 下列各物中，不能導電者為 (A) 水銀 (B) 液態氯化氫 (C) 熔化的食鹽 (D) 氨水
8. 下列各化合物的水溶液，同體積混合後，何者 不能導電 8. 下列各化合物的水溶液，同體積混合後，何者 不能導電? (A) H2SO4＋HCl (B) H2SO4＋NaOH (C) C2H5OH＋NaOH (D) C2H5OH＋C6H12O6 答案： (D)
9. 下列何組所含的物質全是電解質? (A) 銅、金、鈉 (B) 硝酸鉀、氨、醋 (C) 氫、二氧化碳、水 (D) 氫氧化鉀、硼酸、酒精
10. 下列何者屬於酸性物質? (A) 維生素C (B) 阿摩尼亞 (C) 蘇打 (D) 食鹽
11. 下列敘述何者正確? (A) 食用醋會導電，是電解質 (B) 洗眼藥水中含硼酸，為非電解質 (C) 熟石灰學名氫氧化鈣，屬於鹼性， 但為非電解質 (D) 酒精(C2H5OH) 因含有OH故為電解質 答案： (A)
12. 有關電解質的敘述，何項不正確? (A) 任何電解質只能解離為陰、陽二種離子 (B) 一切電解質解離後，陽離子的莫耳總數與陰 離子的莫耳總數相等 (C) 電解質在溶液中，陽離子的總電量與陰離子 的總電量必相等 (D) 陰離子帶負電，陽離子帶正電 答案： (B)
13. 有關電解質解離敘述： (甲) 溶液為中性 (乙) 溶液中陽離子數與陰離子數必相等 (丙) 陽離子所帶正電總量與陰離子所帶負電總量 必相等 (丁) 必產生化學反應。 以上正確的是 (A) 乙丙丁 (B) 甲丙 (C) 丙丁 (D) 丙 答案： (D)
14. 某化合物溶於水，已知含Na＋，另一離子可 能是 (A)K＋ (B)Cu2＋ (C)Cl－ (D)NH4＋
15. 若氯化鈣(CaCl2)水溶焲中含有500個氯離子， 則應含有鈣離子 (A) 500個 (B) 1000個 (C) 750個 (D) 250個
16. 電解質能導電乃因 (A) 其為離子化合物 (B) 其中含有能移動的自由電子 (C) 其為分子化合物 (D) 其在水中溶解後能產生可移動的離子
17. 食鹽水通電時，向正極游動的粒子是 (A)Na (B)Na＋ (C)Cl－ (D)Cl2
18. 有關離子的敘述中，何者正確? (甲) 離子能單獨存在於液體 (乙) 離子的性質與原子相同 (丙) 離子在稀薄溶液中可自由移動 (丁) 有些離子不帶電荷。 (A)乙丙 (B)丙 (C)甲丁 (D)甲乙丙 答案： (B)
19. 金屬離子帶正電，則電解時如有金屬析出， 則必定 (A) 由正極析出 (B) 由負極析出 (C) 兩極皆可能析出 (D) 在槽底析出
20. 食鹽(NaCl)固體時不導電，溶於水後則可以 導電，試問是因溶液中什麼的移動而導電？ (A) H2O (B) Na＋及Cl－ (C) Na＋ (D) Cl－
21. 下列有關電解質的敘述，何者錯誤？ (A) 溶於水能導電的化合物其純液態也能導電 (B) 電解質水溶液必能導電 (C) 電解質水溶液導電時，必有化學反應發生 (D) 電解質必須是化合物
22.下列有關電解之各項敘述，那項錯誤? (A) 電解質通電後必發生化學反應 (B) 電解質溶液中，必含陽離子與陰離子 (C) 電解質通電時必有新物質生成 (D) 溶液中若有陽離子與陰離子時，陽離子與陰 離子個數必相等 答案： (D)
23. 有關電解質的敘述，下列那項錯誤? (A) 溶液必為中性 (B) 電解質物質之水溶液必能導電 (C) 電解質物質之水溶液導電時，必有化學反應 發生 (D) 電解質物質溶於水，必能形成陰、陽離子
24. 有關電解質之敘述，下列何者正確? (A) 電解質必為離子化合物 (B) 電解質溶液中，陰離子的總個數必與陽離子 的總個數相等 (C) 電解質水溶液導電時，必發生化學反應 (D) 電解質溶液導電時，陰離子向負極游動，陽 離子向正極游動 答案： (C)
25. 有關電解質，下列何者正確? (A) 電解質只有溶於水，始能產生離子 (B) 電解質溶液中正電荷數與負電荷數必相等 (C) 氫氧化鈉溶液中的離子是H＋、O2－和Na＋ (D) 電解質溶於水，解離為離子的現象稱為電 解 答案： (B)
26. 有關氫氧化鈉水溶液的敘述，下列何項錯 誤？ (A) 只能解離為陰、陽二種離子 (B) 陽離子的莫耳總數與陰離子的莫耳總數相 等 (C) 陽離子的總電量與陰離子的總電量必相等 (D) 水溶液中的離子是H＋、O2－及Na＋ 答案： (D)
27. 關於鈉原子(Na)與鈉離子(Na＋) 的性質下列 各敘述何者正確 27. 關於鈉原子(Na)與鈉離子(Na＋) 的性質下列 各敘述何者正確? (A) 鈉原子失去一個電子而成鈉離子 (B) 鈉原子獲得－個電子而成鈉離子 (C) 鈉原子比鈉離子少一個質子 (D) 鈉原子性質與鈉離子性質完全相同 答案： (A)