溶 液 邱欣怡老師製作 2004.03>03 2019/2/22 邱欣怡老師製作.

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1 溶 液 邱欣怡老師製作 >03 2019/2/22 邱欣怡老師製作

2 溶液 溶劑+溶質=溶液 溶劑:溶液中佔較多比例的物質。 溶質:溶液中佔較少比例的物質。 Ex ：70%的水+30%的糖=糖水 此例中水為溶劑
糖為溶質 糖水為溶液 濃度:說明溶液組成的表示方法，稱為濃度。 2019/2/22 邱欣怡老師製作

3 溶液的種類-1 以溶劑分類 (1)水溶液：常簡記為(aq)，以水為溶劑 之溶液稱為水溶液。
(2)非水溶液：不是以水為溶劑之溶液稱 為非水溶液，如碘溶於酒精形成碘的 酒精溶液。 Ex ：NaOH(alc)為氫氧化鈉的酒精溶液； 酒精：alcohol 2019/2/22 邱欣怡老師製作

4 溶液的種類-2 以型態分類 溶 液 溶解時溶質與溶劑的狀態 例 氣態溶液 (一般稱混合氣體) 氣體溶於氣體 液體溶於氣體 固體溶於氣體
空氣、任何氣體的混合物、水於空氣、溴於空氣、碘於氮 液態溶液 (簡稱溶液) 氣體溶於液體 液體溶於液體 固體溶於液體 氨於水、二氧化碳於水、酒精於水、溴於四氯化碳、糖於水，碘於酒精 固態溶液 (亦稱固溶體) 氣體溶於固體 液體溶於固體 固體溶於固體 氫於鈀、汞於鈉(鈉汞齊)、合金 2019/2/22 邱欣怡老師製作

5 溶液的種類-3 以溶液導電性分類 (1)電解質溶液：酸、鹼、鹽之水溶液， 能導電。 (2)非電解質溶液：不能導電，如糖水。
(1)電解質溶液：酸、鹼、鹽之水溶液， 能導電。 (2)非電解質溶液：不能導電，如糖水。 2019/2/22 邱欣怡老師製作

6 溶液的種類-4 以溶質粒子大小分類 真 溶 液 膠 體 溶 液 溶液的粒子為分子或離子
溶液的粒子為高分子、結合的粒子或吸附於溶劑分子的離子所構成的原子團, 含有原子數目達103～109個 粒子的直徑為10-10公尺，即1埃 粒子的直徑為10-9～10-7公尺 如:糖水、食鹽水、碘酒等 如:咖啡、牛奶、豆漿及澱粉液等 2019/2/22 邱欣怡老師製作

7 溶解平衡 溶解：將固體置入溶劑中，則固體粒子離開其表面而進入液體中之現象稱為溶解。
沈澱：在溶劑中的溶質粒子到處游動，有些恰好撞擊到未溶解固體之表面就附著而析出，稱為沈澱，亦稱為結晶。 溶解平衡：當溶解速率等於沈澱速率時，稱為溶解平衡。 　 2019/2/22 邱欣怡老師製作

8 飽和溶液與溶解度 1.飽和溶液：定溫時，溶液含有其所能 溶解溶質之最大量。
1.飽和溶液：定溫時，溶液含有其所能 溶解溶質之最大量。 2.溶解度：定溫下，定量溶劑所能溶解 溶質之最大量稱為溶解度。 ∴飽和溶液之濃度亦稱為溶解度。 2019/2/22 邱欣怡老師製作

9 未飽和溶液與過飽和溶液 未飽和溶液：溶液濃度小於飽和溶液， 此時加入溶質可繼續溶解。
未飽和溶液：溶液濃度小於飽和溶液， 此時加入溶質可繼續溶解。 過飽和溶液：溶液濃度大於飽和溶液， 此時加入晶種會有結晶析出過飽和溶 液之配製。 人造雨原理：天空中有過飽和水蒸氣， 散佈AgI與乾冰，乾冰降低溫度，AgI 作晶種使過飽和水蒸氣凝結成水。 2019/2/22 邱欣怡老師製作

10 飽和溶液、未飽和溶液與過飽和溶液之判別 加入晶種有溶質析出者為過飽和溶液 晶種(溶質)可溶入其中者為未飽和溶液 飽和溶液可有溶質殘留
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11 溶解度-1 溶解度= 溶劑質量(百克) 溶質質量(公克)
EX 1：90℃KBr的飽和溶液80克冷卻至30℃時可析出若干克KBr?(90℃、30℃KBr的溶解度依次為100、70克/100克水) ans：28克 2019/2/22 邱欣怡老師製作

12 溶解度-2 EX 2：已知100克水可溶解無水CuSO4在80℃時為56克，在25℃時為22克，在80℃時100克水中溶入CuSO4使成飽和溶液後，冷卻至25℃，應析出CuSO4‧5H2O結晶多少克? 設析出CuSO4‧5H2O結晶w克 ans：61克 2019/2/22 邱欣怡老師製作

13 濃度-1 重量百分濃度(weight percent,%) = 溶質重量 ×100﹪ 溶液重量
EX ：294克的CaCl2‧2H2O溶於728克的水中(25℃時溶液的密度為1.2g/ml)請求出重量百分濃度?(Ca=40 ，Cl2=35.5) ans：21.7% 2019/2/22 邱欣怡老師製作

14 濃度-2 體積莫耳濃度(molarity,M,CM) = 溶質莫耳數 溶液體積(L)
sangi: 濃度-2 體積莫耳濃度(molarity,M,CM) = 溶質莫耳數 溶液體積(L) EX：294克的CaCl2‧2H2O溶於728克的水中(25℃時溶液的密度為1.2g/ml)請求出體積莫耳濃度?(Ca=40 ，Cl2=35.5) ans：2.35M 2019/2/22 邱欣怡老師製作

15 濃度-3 重量莫耳濃度(molality,m,Cm) = 溶質莫耳數 溶劑質量(Kg)
= 溶質莫耳數 溶劑質量(Kg) EX：294克的CaCl2‧2H2O溶於728克的水中(25℃時溶液的密度為1.2g/ml)請求出重量莫耳濃度?(Ca=40，Cl2=35.5) ans：2.5m 2019/2/22 邱欣怡老師製作

16 濃度-4 百萬分點(parts per million,ppm) = 溶質毫克數 溶液質量(Kg)
= 溶質毫克數 溶液質量(Kg) EX：某化學工廠之廢水含有Hg2+的重量百分率為0.0003%。此廢水中的Hg2+含量應為多少ppm？ 設溶質 克 溶液1克 ans：3ppm 2019/2/22 邱欣怡老師製作

17 類題：某飲料中含有Ca2+的重量百分率為0.007%。此廢水中的Ca2+含量應為多少ppm？
ans：70ppm 2019/2/22 邱欣怡老師製作

18 類題：40℃時，水100克可溶解硝酸鉀60克，所得溶液的密度為1
類題：40℃時，水100克可溶解硝酸鉀60克，所得溶液的密度為1.11克/豪升。設硝酸鉀的式量為101，是求此溶液在40℃時的（1）重量百分濃度?（2）體積莫耳濃度（3）重量莫耳濃度 2019/2/22 邱欣怡老師製作

19 （2）3.0m硫酸溶液400克，含溶質y克 類題：市售的硫酸比重1.84，重量百分比濃度為98%，試求：
(1)欲配置15%之硫酸溶液500克，需用該市售溶液多少ml？ (2)欲配置3.0m之硫酸溶液400克，需用該市售溶液多少L？ (3)取出50.0ml的硫酸原液，溶於200克的水中，試問此溶液之重量百分率濃度?重量莫耳濃度？ （1）設需要市售硫酸Xml X=41.6ml （2）3.0m硫酸溶液400克，含溶質y克 2019/2/22 邱欣怡老師製作

20 (3)取出50.0ml的硫酸原液，溶於200克的水中，試問此溶液之重量百分率濃度?重量莫耳濃度？
其中溶質占92×98﹪＝90.16，溶劑占1.84克，加入200克的水後 2019/2/22 邱欣怡老師製作

21 影響溶解度之因素-1 1.溶質與溶劑之本性 同類互溶(like dissolve like)
極性分子的溶質易溶於極性分子的溶劑，非極性分子的溶質易溶於非極性分子的溶劑 2019/2/22 邱欣怡老師製作

22 影響溶解度之因素-2 2.溫度 大部分固體在水中之溶解度隨溫度升高而增大吸熱者，升溫則溶解度加大，如CH3COONa、NH4Cl放熱者，升溫則溶解度降低，如CaSO4、MgSO4 氣體溶於水中必放熱，故升溫溶解度降低 2019/2/22 邱欣怡老師製作

23 影響溶解度之因素-3 3.壓力 (1)壓力對固體或液體的溶解度影響甚小，但對氣體溶解度影響很大 (2)氣體溶解度
1. 亨利定律：定溫下，一定量溶劑所能溶解氣體的質量與氣體之液面上的分壓成正比 2. 公式：m=kP k為亨利定律比率常數 2019/2/22 邱欣怡老師製作

24 <Note>定量溶劑溶解某氣體體積與液面之壓力無關 <Note>1.亨利定律不適於易溶性氣體，如HCl、NH3
公式：m=kP <Note>定量溶劑溶解某氣體體積與液面之壓力無關 <Note>1.亨利定律不適於易溶性氣體，如HCl、NH3               2.僅適用於稀薄溶液及低壓 2019/2/22 邱欣怡老師製作

25 深海潛水伕與唐老鴨效應 海平面上氧的分壓約為0.21大氣壓，而人類每呼吸一次約吸入了 0.02莫耳的氧氣。因為我們生存於地殼表面上，長期接觸了0.21大氣壓的氧氣，因此非常習慣這個濃度的氧氣，而能以最有效的方法來吸收並加以處理。但是當我們潛人深水中，情況顯然改變了。 如果深海潛水伕潛至一百呎深的地方，會承受大約 3 大氣壓的壓力；如果潛至三百呎深，則承受10大氣壓。 這種壓力大增的環境除了會影響耳道和擠壓肺部外，更嚴重的是此時若以一般空氣來呼吸，則會因空氣中氧的分壓太大，而吸入了太濃的氧氣，造成暈眩、傷眼、失聰及作嘔等症狀。三百呎處氧的分壓約為2大氣壓(10 atm× 0.21)，為海平面時的10倍，因此非加以稀釋不可。 2019/2/22 邱欣怡老師製作

26 稀釋氣體為氮氣or氦氣? 我們可能想到的稀釋氣體為氮氣，但氮氣不適合，一方面是大量的氮氣會溶於血液中，造成一重稱為「深處狂喜」的氮氣麻醉現象。 另一方面，若潛水伕上升至水面的速度太快，則會造成令人苦惱的「彎曲症」，此症狀會使潛水者的關節無法動彈。因上升太快會使壓力大減，以致溶於血液中的氮氣以小氣泡的形式逸出，造成血液流動的阻礙和神經系統的損傷。 氦氣是常用於深海潛水伕鋼瓶中的稀釋氣體，因氦氣為鈍氣，化學性質十分不活潑，且其在血液中的溶解度低於氮氣和氧氣，因此十分適合。但是以氦氣氦氣當稀釋劑並非萬無一失，氦氣會造成潛水者講話音調的提高而產生「唐老鴨效應」(因為音調的高低決定於聲帶附近的氣體密度，氣體密度小則音調高，反之則較低)。 2019/2/22 邱欣怡老師製作

27 汽水的由來 汽水是國化學家及牧師卜利士力（joseph Priestly, ）發明的， 他比較為人所知的是發現氧氣（另外有一個說法是一個叫馬和的中國人發現的）。 汽水其實只是一瓶二氧化碳的水溶液（另外有糖和香料)，把大約2～3大氣壓的二氧化碳密封在糖水裡，就會有部份的二氧化碳氣體溶解在水中，二氧化碳在水中就 形成碳酸，汽水給人的那種刺激味道就是因為碳酸的緣故。  2019/2/22 邱欣怡老師製作

28 看見的白霧 當你打開一罐汽水時，一系列的事情接著發生。首先是汽水上方的壓力在很短時間內由原來的2～3大氣壓降為正常的一大氣壓。在這快速膨脹過程中產生一個巨 大的冷卻作用(因為氣體的膨脹是做功)，這效應稱為焦耳－湯姆生效應（Joule- Thomson effect)。這個冷卻作用使瓶口的瞬間溫度達到 -30℃，因此使得附近的水蒸汽凝結。這就是瓶口所看到的細白霧的原因。  2019/2/22 邱欣怡老師製作

29 有趣的實驗-1 自己在家裡可以做一個有趣的實驗；倒一杯汽水，在放幾顆葡萄乾到汽水裡，就會看到葡萄乾在汽水中浮浮沈沈。這是因為當足夠的二氧化碳形成時，它的浮力就會使葡萄乾浮起，但一旦到表面二氧化碳離開葡萄乾後，它就會沈下去了，如此浮浮沈沈，完全是藉二氧化碳的力量。 2019/2/22 邱欣怡老師製作

30 有趣的實驗-2 由於鹽巴所含的鈉離子及氯離子與水結合能力比比二氧化碳強，因此一但投入鹽巴，這些離子就會與二氧化碳競爭水分子，導致原來水合的二氧化碳失去水分子， 只好以二氧化碳氣體溢散。這種效應稱為鹽析效應（salting-out effect）。 2019/2/22 邱欣怡老師製作

31 × Cl-，Br- I-，S2- CH3COO-，NO3- PO，CO，SO OH- SO C2O CrO Be2+ Mg2+ Ca2+
Cl-，Br- I-，S2- CH3COO-，NO3- PO，CO，SO OH- SO C2O CrO Be2+ × Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ 2019/2/22 邱欣怡老師製作