體積百分比V% 實驗----- 精煉利用凝固點、熔點不同.

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1 體積百分比V% 實驗----- 精煉利用凝固點、熔點不同

2 紫色簡稱果汁 淡紫＋淡綠簡稱淡果汁 淡紫、淡綠簡稱水 15%150cc果汁 較純果汁體積＝a＋b＋c＋d＝60cc
e f 較純果汁體積＝a＋b＋c＋d＝60cc 水量 體積＝e＋f＝90cc

3 A＝15%的原液150cc。 第二次精煉 B＝水30cc C＝果汁50cc D＝淡果汁70cc 由左至右A、B、C、D

4 測pH值 由左而右 15%150cc原果汁 較純果汁a＋b＋c＋d 水e 最終水 f

5 燃燒中燒杯破裂 順道提實驗注意事項 隔水加熱測沸點

6 體積百分濃度 定義：用溶質體積占全部溶液體積的百分數表示的濃度。 例如：10％的酒精溶液
＝ 100毫升溶液中含有酒精10毫升＋90毫升的溶液。 公式：溶質體積 / 溶質體積+溶劑體積×100％ =溶質體積 / 溶液體積×100％ 例如：有10立方公分的鹽+90毫公升的水，體積百分濃度？ 觧： cm3=10cc=10ml / ＜10+90＞×100％=10 / 100×100％=10％

7 葡萄汁精煉體積百分比 V% = 60 / ＜60+90＞×100％=40％ 因國中生測值所以一切簡單化求體積百分比。

8 葡萄汁精煉

9 學習單 小亮有一瓶750ml的高粱酒，酒精濃度標示為60%，則這瓶高粱酒含有多少ml酒精?
Sol：x/750×100%=60% x=45ml (60%沒特別說明~通常是體積百分濃度) 何謂酒精度？ 溫度在二十℃時，每一百㏄酒液中，所含有純酒精的毫升（㏄）數。 飲用酒精最高可以到幾度？ 飲用酒其酒精度一般不超過六十五度，曾有伏特加達到六十七度 。

10 深度講義-----濃度計算 重量百分濃度：用溶質重量占全部溶液重量的百分數表示的濃度。
P%重量百分濃度：溶質重〈g〉 / 溶質重〈g〉+溶劑重〈g〉×100％ =溶質重〈g〉 / 溶液重〈g〉×100％ 例如：15％的食鹽溶液，是100克溶液中含15克食鹽和85克水的溶液。 將25公克的糖溶解於100毫升的水中，則此溶液的重量百分濃度為何?(水密度為1公克/立方公分) Sol： 100×1=100g /(100+25) ×100%=20%

11 2M氫氧化鈉溶液的比重若為1.08，求這溶液的百分濃度？ 解：NaOH的分子量＝40　　１克分子NaOH＝40克 升2M溶液中溶質(NaOH)的重量＝2×40＝80克 　　　　　　　　　　　　　　80 氫氧化鈉溶液的百分濃度＝─────×100％＝7.4％ 　　　　　　　　　　　　　1000×1.08

12 深度講義-----濃度計算 莫耳濃度〈mole〉：溶質莫耳數 / ＜溶質體積+溶劑體積＞ ×溶質莫耳數 / 溶液體積
※要學習莫耳濃度前，要理解莫耳，否則會越來越搞混 莫耳=質量 /原子量〈分子量〉=數量 / 6×1023=莫耳濃度×溶液體積 一莫耳=6×1023個 鋁Al的分子量=27，代表每27公克的鋁含有6×1023個鋁原子=一莫耳

13 深度講義-----濃度計算 百萬分濃度（PPM） 百萬分率(ppm): 定義:每百萬克的溶液中所含溶質的克數
公式:溶質毫克/溶液千克 １PPM表示萬分之一 １PPM＝１公升的水溶液分之１毫克溶質 例如：有一飲料標示鎂（Mg）3.0～6.0PPM，則表示１公升飲料中含有3.0～6.0毫克的鎂

14 溶解度：定溫下，定量溶劑所能溶解溶質之最大量稱之。
∴飽和溶液之濃度亦稱為溶解度 100 g溶劑所能溶解溶質最大克數。 例如：20℃ 100g的水最多可溶37g的NaCl，溶解度為 37g/100g水 依濃度大小，溶解度分為三類： (1)可溶(soluble)：溶解度大於10-1M (2)微溶(slightly soluble)：溶解度介於10-1~10-4M (3)難溶(hardly soluble)：溶解度小於10-4M

15 重點整理 體積有關的表示濃度法：體積百分濃度(V%)、體積莫耳濃度(M)。
與體積無關的濃度表示法：重量百分濃度(P%)百萬分數(ppm 、或稱百萬分濃度 ) PS：溶解度不一定代表濃度。 濃度不只適用在液體跟固體間，氣體也適用。 溶解度應該不能使用在未飽和溶液。 氣體：溶於水是放熱,所以低溫才能增加溶解度。 固體：增溫有的可以增加溶解度， 但氫氧化鈉,氫氧化鈣,硫酸鈣,硫酸鈰等 溶於水是放熱，所以溫度增加溶解度下降。

16 計算-----比較 因為體積百分濃度表示法和重量百分濃度表示法所用的公式及基礎不同，所以其數值也不相同。計算過程如下：　 　　假設有以體積百分濃度表示的58度高粱酒 100 ml，則表示含有酒精及水的體積如下： 　　　　酒精體積 = 100x58% = 58 ml 　　　　水的體積 = = 42 ml 　　若換算成重量，其酒精及水的重量分別為： 　　　　酒精重量 = 58x0.79 = gw 　　　　水的重量 = 42x1 = 42 gw 　　故重量百分比濃度 = 45.82/( ) = 52.17% 由上述的結果可知，其體積百分濃度和重量百分濃度的數值不相同！

17 溶解度

18 1.(1)糖水溶液→溫度上升，溶解度會增加。 (2)汽水→溫度上升，溶解度會減低。
※因此，汽水喝進人體後，因為溫度較高，使得溶解度 變低，多餘的二氧化碳逸出，所以會打嗝。 2.溶解量只和溶質多寡有關： 如果加熱使得溶解度提高，則溶質的溶解量增加， 反之，如果加熱使得溶解度減低，而原本已經溶解其中 的溶質析出，溶解量是減少的。 補充，如果溶劑增加： (1)原本有未溶解完全的溶質→因為可以溶解的溶質增加， 因此溶解量增加。 (2)原本溶質就已經完全溶解→沒有更多溶質加入，溶解量 是不變的。

19 深度講義-----濃度計算 稀釋前濃度*稀釋前溶液總體積=稀釋後濃度*稀釋後溶液總體積 例：某液體含0.01莫耳的CaCl2與Na2SO4完全作用，則需要0.5M的Na2SO4溶液 若干升？ 1.先列出化學反應方程式：CaCl2+Na2SO4=CaSO4+2NaCl 2.利用方程式求Na2SO4的莫耳數： 設Na2SO4要X莫耳，才能完全反應，則CaCl2與Na2SO4莫耳數比 =0.01：X X=0.01莫耳 3.單位換算 莫耳=莫耳濃度*溶液體積 設需要Na2SO4溶液V公升， 則0.01=0.5*V，V=0.02公升=20毫公升 答CaCl2 0.01莫耳，需0.5M的Na2SO4溶液20毫公升才能完全反應

20 Ex ： 200ml,3M的鹽酸,可用來滴定氫氧化鈉溶液500ML,達到酸檢中和,試問: 氫氧化鈉溶液的莫耳濃度為多少?
NaCl 117g溶入883ml的水中,若混合後的溶液體積為1L問 (1)重量百分濃度? (2)溶液的莫耳濃度? 解：重量百分濃度＝溶質重／（溶質重＋溶劑重） 　　　　　　　　＝117/( )＝11.7% 　　莫耳濃度＝莫耳數／體積（升） 　　　　　　＝(117/58.5)/1＝2 M

21 Ex ： 取115ml的酒精(密度0.8)溶於385ml的水溶液中,求 (1)該酒精水溶液體積百分濃度? (2)該酒精水溶液的重量百分濃度? (3)莫耳濃度 解：體積百分濃度＝溶質體積／（溶質體積＋溶劑體積） 　　　　　　　　＝115/( )＝23% 　　重量百分濃度＝溶質重／（溶質重＋溶劑重） 　　　　　　　　＝(115x0.8)/(115x x1)＝19.29% 　　莫耳濃度＝莫耳數／體積（升） 　　　　　　＝(115x0.8/46)/[( )/1000]＝4 M 　　　　　（假設酒精和水混合，體積可以加成）

22 Ex ： 80%的NaOH的水溶液500ml,說溶液的密度為1中， (1)NaOH佔幾克? (2)NaOH幾莫耳? (3)溶液的莫耳濃度? 解：NaOH的重量＝重量百分比x密度x體積(ml) 　　　　　　　　＝80%x1x500=400 g 　　NaOH的莫耳數＝重量／分子量 　　　　　　　　　＝400/40＝10 mol 　　莫耳濃度＝莫耳數／體積（升） 　　　　　　＝10/(500/1000)＝20 M

23 Ex ： 設4M的H2SO4 200ml中,加水稀釋至5L,求稀釋後的濃度為多少M? 解：H2SO4的莫耳數
＝莫耳濃度x體積（升） 　　＝4x(200/1000)＝0.8 mol 　　稀釋後的濃度＝0.8/5＝0.16 M

24 Ex ： 原有9M的H2SO4 500ml,今要將此硫酸稀釋成5M需加水若干毫升? 解：H2SO4的莫耳數＝莫耳濃度x體積（升） 　　　　　　　　　 ＝9x(500/1000)＝4.5 mol 　　稀釋後的體積（升）＝莫耳數／莫耳濃度 　　　　　　　　　　　＝4.5/5＝0.9 升 　　所以需加水的體積＝ ＝400 ml （假設體積是可加成的）

25 補充講義 溶液的沸點上升 （a）溶液的蒸氣壓與外界大氣壓力相等時，溶液會產生沸騰的現象，
但溶液的蒸氣壓卻比純溶劑的蒸氣壓低（因為溶質分子會阻止溶劑 分子逸出），因此必須提高溫度才能使其達到沸騰（因為溫度升高， 蒸氣壓會升高）。 （b）由實驗歸納得知，非揮發性、非電解質的溶質加入溶劑中會使沸點 上升，且上升量與重量莫耳濃度有關 ΔTb ＝ Kb ˙ m 其中ΔTb：比純溶劑的沸點增加的溫度 m：溶液的重量莫耳濃度 Kb：莫耳沸點上升常數（與溶劑種類有關） 水的Kb ＝0.52 ℃/m

26 補充講義 溶液的凝固點下降 由實驗得知，溶液的凝固點必低於純溶劑，
且濃度愈高，下降溫度愈多， ΔTf ＝ Kf ˙ m 其中ΔTf：比純溶劑的凝固點下降的溫度 m：溶液的重量莫耳濃度 Kf：莫耳凝固點下降常數（與溶劑種類有關） 水的Kf ＝1.86 ℃/m

27 生活化學 添加色素的飲料會造成溶液凝固點下降，凝固點下降則要結冰，需要更低的溫度。沸點也會上升，造成更不易沸騰。
不論是添加什麼只要溶質越多凝固點下降越多 EX：煮泡麵時，我們都先將開水煮開在放入麵和醬料，這樣才不會 浪費多餘的瓦斯，如在水還沒沸騰時就將面和醬料加入，即會 造成沸點上升、凝固點下降(不易沸騰也不易結冰)。 原因：混和物。色素通常屬於一些分子大的化合物，溶解於水後呈現 膠態溶液，分子並不均勻。 溶液內部，受冷情形就會變的不均勻，所以產生熱對流使其 平衡。 又色素的凍點比較高，比熱較小，所以較先凝固，而凝固屬 放熱反應，這些微量的熱又使水繼續維持一定的溫度，於是， 結凍的過程就分為兩個不同溶液的階段，所以耗時就比較多。

28 回家作業 (一)NaCl 117g溶入883ml的水中,若混合後的溶液體積為1L問 (1)重量百分濃度? (2)溶液的莫耳濃度?
(二)取115ml的酒精(密度0.8)溶於385ml的水溶液中,求 (1)該酒精水溶液體積百分濃度? (2)該酒精水溶液的重量百分濃度? (3)莫耳濃度 (三)80%的NaOH的水溶液500ml,說溶液的密度為1中,求 (1)NaOH佔幾克? (2)NaOH幾莫耳? (3)溶液的莫耳濃度? (四)設4M的H2SO4 200ml中,加水稀釋至5L,求稀釋後的濃度為多少M? (五)原有9M的H2SO4 500ml,今要將此硫酸稀釋成5M需加水若干毫升? (六)某一溶液含0.1莫耳的氯化鈣要與硫酸鈉溶液完全作用,則需要0.5M 硫酸鈉溶液若干毫升?

29 參考資料 酸鹼濃度 §5-4 酸鹼的濃度