化學原理啟迪248
1. 【例題】計算氧化鋁與氫氣進行的還原反應的標準亂度S°：
Al2O3(s)+3H2(g)→2Al(s)+3H2O(g)
利用以下的標準亂度值
物質 | S°(J K－1 mol－1) |
Al2O3(s) | 51 |
H2(g) | 131 |
Al(s) | 28 |
H2O(g) | 189 |
2. 【解題】
ΔS°reaction＝ΣΔS°products－ΣΔS°reactants
＝2ΔS°Al(s)＋3ΔS°H2O(g)－3ΔS°H2(g)－ΔS°Al2O3(s)
＝2mol(28 J/K mol)+ 3mol(189 J/K mol) －3 mol(131 J/K mol)－1mol(51 J/K mol)
＝56 J/K+567 J/K－393 J/K－51 J/K
＝179 J/K
3. 反應物一端有3mole的氫氣，產物那一端有3mole的水蒸氣，這樣的反應，亂度變化ΔS到底會變大還是變小？
4. 我們先前假設，亂度變化ΔS的大小，全看氣體反應物和氣體產物的分子數量的比較結果；在這個假設基礎上，氧化鋁的還原反應的亂度變化ΔS是趨近於零（因為反應前後氣體分子的數量一樣）；這個結論與事實相反。
5. 實際上，氧化鋁的還原反應的亂度變化ΔS數值很大，而且是正數，為什麼會這樣？ΔS亂度變化的大數值來自於氫氣與水蒸氣的亂度值的差距，造成氫氣與水蒸氣的亂度值不同的原因是分子結構。
6. 水H2O是非線性的、3個原子組成的分子結構，同樣溫度下，H2O分子比H2分子做更多旋轉、振動的運動(下圖)。因此水蒸氣H2O的標準亂度值比氫氣H2的標準亂度值大，一般而言，分子結構愈複雜，標準亂度值愈高。
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》
徐弘毅：
1. 亂度的定義：物質的原子、分子追求獨立、自由的程度。所以，如果某樣物質反應之後氣體分子的數量增加了，代表亂度增加了，因為同樣數量的原子分散到更多的分子身上。
2. 可是氧化鋁與氫氣進行的還原反應，反應前後的氣體分子數量一樣，但是亂度卻增加了，為什麼？原因是反應後產生的「水分子」，它的結構比反應前的「氫氣分子」鬆散。
3. 「水分子」的「氧」與「氫」彼此之間是極性共價鍵，比「氫氣」的中性共價鍵，更會劇烈伸縮、擺動，所以水分子的氫原子核更容易在碰撞中脫離。
4. 短期來看，水分子跟氫氣都只是個氣體分子，分子亂度應該差不多才對，但是拉長時間的話，水分子比氫氣更容易瓦解，因此水分子在空間中的亂度，長期是增加的。
5. 一個人如何變得在經濟、思想、生活……各方面都能夠獨立自主（亂度增加）呢？一、學有專精。二、博學多聞，五育均衡並重。
6. 通常一個人有專業技能，薪水比較高，比較容易被視為獨立自主；而一個博學多聞、五育均衡並重的人，短時間之內看不出他有強大的社會競爭力，甚至會被認為學非所用、不學無術，但是實際上，在各領域上有創新能力的人，一定是博學多聞、五育均衡並重的人。
7. 水H2O是非線性的、3個原子組成的分子結構，同樣溫度下，H2O分子比H2分子做更多旋轉、振動的運動。
8. 社會要能夠多元發展，才能夠帶動各個領域的創新進步，促進社會大眾個人的智能與博學程度增強，社會才會呈現自由而競爭的情況，也就是社會亂度逐漸增加。所以政府的教育政策，不能只是一眛地訓練死背書，要求學生「學以致用」，學校教育應該也要非常注重德智體群美五育均衡並重，同時也要考核學生、老師、校長的博學多聞程度。
9. 學校的教育應該要訓練電腦工程師在假日的時候可以組室內樂團、唱歌劇；廚師們可以開畫展、參加鐵人三項競賽；美髮師假日的時候可以擔任國家公園解說員、擔任社區大學的插花老師；水電工、水泥工、車床技師、遊覽車司機、菜市場賣菜……，在假日的時候可以組棒球隊、足球隊、管樂團…。
10. 大學教授應該可以每週都到偏遠鄉下擔任英文教學志工、教小朋友體操……；政客應該免費幫社會弱勢者看病、打官司、報稅……這樣的社會才是美好的社會。權貴階級不應該只會剪綵、說大話；執政黨的政務官，應該把家產捐一半出來，幫助弱勢家庭的兒童讀書就學。
11. 軍公教公務員如果資產超過新台幣一億元的人，來源都非常可疑，品德都比陳樹菊差，幾乎都是社會敗類，很難有例外。朱敬一、楊志良、曾志朗一定不敢否認！
參考資料：
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