化學原理啟迪218
1. 我們可以利用一種叫做卡計／熱量計 calorimeter的東西來測量一個化學反應的熱量；測量熱量的科學基礎在，觀察物質吸收或釋放熱造成的溫度變化。
2. 每一種物質對加熱的反應都不同。一般而言，物質的熱含量 heat capacity定義（C）是每增加一度需要吸收的熱能：
C＝吸收的熱／增加的溫度
3. 元素或化合物被加熱後，溫度提高到某個水準需要多少能量，與這些物質的數量有關，舉例來說，讓「2g的水提高1℃」需要的能量是「1g水提高1℃」的2倍。因此，對物質的熱含量下定義時，一定要弄清楚物質的份量。
4. 如果熱含量的單位是每公克per gram的物質，這稱為比熱specific heat capacity，單位是每1公克物質，提高K絕對溫度1度，需要J焦耳單位的能量，寫成「J K－1g－1」；或每1公克物質，提高攝氏溫度1℃，需要的J焦耳單位的能量，寫成「J ℃－1g－1」。
5. 如果熱含量指每莫耳per mole的物質，這稱為莫耳熱含量molar heat capacity，單位是每1莫耳物質，提高K絕對溫度1度，需要J焦耳單位的能量，，寫成「J K－1mol－1」；或每1莫耳物質，提高攝氏溫度1℃，需要的J焦耳單位的能量，寫成「J ℃－1mol－1」。常見物質的比熱如下：
6. 雖然用來檢驗重大實驗的高精確度卡計，是非常精密的測量儀器，但是如果只是要做基礎的測量，我們可以使用一種簡單的卡計：咖啡杯卡計coffee cup calorimeter。
7. 我們需要2個保麗龍咖啡杯（像麥當勞冬天提供的有蓋保麗龍杯），其中一個咖啡杯上頭有蓋子密封，插入攪拌器與熱量計，然後再把另一個咖啡杯套在這組咖啡杯底下，當成隔溫、保溫的外罩，裡頭的咖啡杯裝要測量的溶液，反應就在內層咖啡杯的溶液中進行，這就是咖啡杯卡計coffee cup calorimeter。
8. 下圖是簡單的恆壓卡計constant-pressure calorimetry，因為杯子外面的壓力在反應過程中都是保持恆定不變的。恆壓卡計可測量出溶液的焓變化。特別留意在恆壓下，焓變化等於流入或流出的熱。
9. 舉例來說，假設在25℃下，我們在卡計裡面，混合50.0ml的1.0M HCl 和50.0ml的1.0M NaOH。在反應物混合之後，觀察到溫度上升到31.9℃。淨離子反應方程式是
H+(aq)+OH－(aq)→H2O(l)
10. 混合這二種反應物（原本溫度都一樣）後，混合溶液的溫度上升。所以這個化學反應以熱的形式釋放能量。混合，增加了溶液內化合物的隨機運動，因此提高了溫度。
11. 釋放的能量多寡可以從增加的溫度、溶液的質量、溶液的比熱衡量出來。在求取近似值的時候，我們會假設卡計沒有釋放或流失任何溶液的能量，而且溶液視為純水，濃度是1.0g/mL。
12. 我們也必須知道一定份量的水溫度提高1℃需要的熱是多少。上表列舉水的比熱是4.18 J℃－1g－1。意思是，要提高1g水的溫度1℃需要4.18 J的能量。
13. 依據假設條件與定義，我們計算出這個中和反應的熱（焓變化）：
反應釋放的能量
＝溶液吸收的能量
＝比熱×溶液質量×增加的溫度
14. 這份溶液增加的溫度＝31.9℃－25.0℃＝6.9℃，並且
溶液的質量＝100.0mL×1.0g/mL＝1.0×102g
15. 因此
釋放的能量＝(4.18 J/℃ g)(1.0×102g)(6.9℃)＝2.9×103J
16. 反應的焓，常用的單位是反應物質的莫耳數。以上實驗中消耗掉的H+離子莫耳數
50.0mL×(1L／1000mL) ×(1.0 mol／L H+)＝5.0×10－2mol H+
17. 當5.0×10－2mol的H+離子進行中和反應，溶液釋放出2.9×103J的熱，因此
（2.9×103J）／（5.0×10－2mol H+）＝5.8×104J
就是每1.0mole的H+離子中和釋放出來的熱。
18. H+(aq)+ OH－(aq)→H2O(l)中和反應，每莫耳per mole焓的強度是58kJ/mole。因為這個反應與熱的流出有關，ΔH＝－58kJ/mol。
19. 【例題】25℃下1.00M Ba(NO3)2的溶液 1.00L，與25℃下1.00M Na2SO4的溶液1.00L在卡計中混合，產生白色固體BaSO4，混合溶液的溫度上升28.1℃。假設卡計吸收的熱能少到可以忽略，並且這個溶液的比熱是4.18J℃－1g－1，溶液最後的濃度是1.0g/mL，計算製造出1莫耳BaSO4的焓變化。
20. 【解題】在任何反應發生前，溶液中的離子是Ba2+、NO3－、Na+和SO42－。Na+和NO3－是旁觀離子，因為NaNO3在溶液中溶解度非常高，在這樣的條件下不會沈澱。因此，淨離子反應是：
Ba2+(aq)+SO42－(aq)→BaSO4(s)
21. 因為反應後溫度提高，形成固體BaSO4必定是散熱，ΔH是負數。
反應的熱
＝溶液吸收的熱
＝比熱×溶液質量×提高的溫度
22. 因為混合的二種溶液各使用1.00L，溶液總共2.00L，並且
溶液的質量
＝2.00L×（1000mL/1L）×（1.0g/mL）
＝2.0×103g
溫度增加＝28.1℃－25.0℃＝3.1℃
反應的熱
＝（4.18J℃－1g－1）（2×103g）（3.1℃）
＝2.6×104J
23. 所以 q=qp＝ΔH＝－2.6×104J
24. 因為1.00M Ba(NO3)2的溶液 1.00L含有1 mol 的Ba2+，1.00MNa2SO4的溶液1.00L含有1molSO42－，因此這個反應最後形成1mol的固體BaSO4。每莫耳BaSO4的焓變化是
ΔH＝－2.6×104J/mol＝－26kJ/mol
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl《Chemical Principles》
n 圖片來源：Library.tedankara
徐弘毅：
1. 要清楚瞭解一個反應吸熱或散熱的能量有多少，我們必須
(1).把反應的溶液放在隔離內外溫度變化的環境，例如咖啡杯卡計利用密封的保麗龍杯隔熱，以確保我們所測量的物質的溫度變化，沒有受到外在溫度的干擾。
(2).瞭解反應進行的客觀環境條件，包括壓力、體積、室溫……等等。
(3).測量參與反應的物質的體積、重量、莫耳數……等等關於數量大小的數值。
(4).每種物質提高1度（K）所需要的熱能不同，我們必須依據所研究的物質的正確比熱或莫耳熱容量，來計算反應前後的熱含量變化。
2. 計算過程，要記得把各種數值換算成同樣的單位，然後應用公式：反應的熱＝溶液吸收的熱＝比熱×溶液質量×提高的溫度，計算出每一種反應吸收或釋放的熱能有多少。
3. 台灣總統合併立委大選只剩下半年的時間，未來這半年一定就是兩大政黨的輔選軍團運用媒體、運用行政資源，彼此互相攻擊最劇烈的時段。因此所有有關於政治方面的議題，幾乎都是精心設計規劃出來的，問題只是會不會跟社會大眾起化學反應，產生放熱效果？
4. 馬英九總統執政已經三年多，過去三年的每一個星期他都可以公開起訴李登輝，但是為什麼選在這個星期四、星期五？為什麼應該新聞資訊最多的星期一到星期四幾乎都沒有什麼重大新聞？總之馬團隊操控這個議題，當然是一種政治算計。
5. 諸葛亮與周瑜合作，在赤壁之戰打敗曹操，然後火燒連環船……，所有的過程都是政治算計，「勝者為王，敗者為寇」。那一戰確定三國鼎力的態勢。
6. WHO驚報內幕，中國的陳馮富珍跟馬政府講好，WHO的會員國要把台灣當成中國的一省；還有起雲劑風暴，讓台灣愛運動又愛喝運動飲料的男生，性功能產生障礙；北北基的基測烏龍事件、ALA夜店火災……，這些事件都不是民進黨或國民黨設計的，也不是天災，純粹是因為執政者太愚蠢所造成的必然後果，但是卻造成社會大眾火熱討論或恐慌。
7. 人為設計的新聞議題往往需要投入非常多的人力資源與金錢去蒐集資料，設計因果關係，賄賂媒體，一旦掀開就要努力火熱地連續炒作二個月以上才有影響力，為什麼？因為人為炒作出來的新聞議題，往往跟社會大眾切身的生活沒有太大的因果關係，社會大眾不容易感動，新聞媒體必須用「堆牌法」不斷地用媒體去洗腦，才會達到一點點效果。
8. 李登輝如果三審定讞有罪該坐牢，對台灣社會有什麼影響？會不會增加行政院的行政效率？不會！會不會提升台灣大學的國際學術水準？不會！能不能降低失業率？不能！能不能讓台灣跟歐盟簽FTA？不能！能不能提高社會大眾的薪資所得？不能！能不能提高馬英九的智商？不能！
9. 唯一的好處是關心政治的社會大眾，可以記錄哪些政客與名嘴不懂「無罪推定」原則。其實很無聊！馬總統如果真的有法治觀念與正義感，上任第一年就應該通過「轉型正義」相關法案，清算李登輝、陳水扁、蔡英文、蔣經國身邊所有的人，他們貪腐與踐踏人權的事蹟。這樣子才能引發整個社會火熱地討論公平正義的問題，民主、法治與人權的正確觀念也可以深植人心。
10. 金溥聰為了讓馬英九當選總統，2004年開始透過老情治人員與2100的名嘴，每天轟炸陳水扁，其中有被抓到犯罪的，更多的是栽贓與抹黑，而且養成了閱聽大眾「有罪推定」的錯誤法治觀念，更讓名嘴的社會地位變得非常地低俗不堪，只比貪腐法官好一點。
11. 結果馬英九順利當上總統，台灣百姓的薪資所得這三年沒有增加，台灣人權水準倒退，言論自由國際評比倒退，政府效能也倒退；馬總統最吹噓的兩岸關係，也被陳馮富珍戳破；有更多的外勞被宗教迫害；馬總統作秀三年，沒有什麼好政績出現，「六三三」、「準備好」、「蘇俊賓不入府不入閣」等承諾跳票，更暴露馬團隊成員集體愛說謊、不守信用、不負責任的生活習慣。
12. 在獨裁者蔣經國統治時期，當時絕大部分的法官、檢察官、警察、記者都是國民黨黨員，而且與獨裁者合作一起踐踏《憲法》、踐踏政治犯的人權，這些人幾乎各個都是人權史上的敗類。
13. 而這些敗類現在還有非常多人位居要津，擔任高官，清算這些人就有源源不盡的社會熱能產生，因為有太多故事可以寫成小說，改編成連續劇或電影，來轟動全世界，江國慶案、謝清志案就是例子。但是馬團隊為什麼不支持「轉型正義」？
14. 金溥聰要設計李登輝，當然是設計很久了。李登輝怎麼不知道自己被設計？從過去的歷史就知道，李登輝提拔、愛馬英九遠遠勝過於愛阿扁、小英。會令人盲目的只有「愛」！但是這種愛是沒有熱度的，甚至是冰冷的、殘酷的、翻臉不認人的。
參考資料：
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