化學原理啟迪286
1. 原電池galvanic cell是裡面的物質自發性地進行氧化還原反應時，就會產生電流。有一種類似的電池裝置，稱為電解電池electrolytic cell，它利用電能製造化學反應變化。
2. 電解法，強迫電流通過一個電池去製造化學變化；電解電池的電位差是負的，它是電功啟動非自發性的化學反應。電解，在實務上非常重要，舉例來說，電池充電、製造鋁金屬與鍍鉻都需要透過電解來達成。
3. 我們將比較原電池與電解電池的差距，下圖是原電池，物質自發性反應，產生1.10volts的電流。
Zn＋Cu2＋→Zn2＋＋Cu
4. 這個原電池galvanic cell反應
陽極反應：Zn→Zn2＋＋2e－
陰極反應：Cu2＋＋2e－→Cu
5. 下圖是外加能量強迫電子以相反方向穿過電池：
Cu＋Zn2＋→Cu2＋＋Zn
6. 外加的電力必須高過1.10volts，灌入的方向與原本電池的電位差流向相反，這就是電解電池。
7. 特別留意，這二種電池的電子流動方向相反，所以陽極和陰極剛好相反，同時，離子穿過鹽橋的方向也相反。
8. 現在我們將討論電解法的化學計量，怎麼衡量電解過程的功效呢？我們必須判斷清楚在一定時間內產生的特定電流造成的化學變化，改變多少份量的物質。
9. 假設有個電極棒浸泡在Cu2＋溶液，我們外加10.0安培的電流（1安培是每秒1庫倫的電荷）持續30分鐘，使電擊棒被電鍍上銅，如何計算被鍍上的銅是多少呢？
安培的定義：安培是電流流量的單位。每秒通過導線上某一個截面（切面）的電量，稱為安培ampere；1安培指每秒通過1庫倫的電量。
伏特的定義：伏特是電壓的單位。陰極與陽極之間的電位差就是電壓； 1庫倫電子通過1伏特電位差會做出1焦耳的功。1伏特是每庫倫做1焦耳的功。
10. 電鍍plating是指溶液中的金屬離子被還原成中性的金屬，沈澱在電極表面。
11. 銅離子Cu2＋需要2個電子才能還原成銅金屬原子：
Cu2＋(aq)＋2e－→Cu(s)
這個還原程序發生在電解電池的陰極。
12. 為了解開這個化學計量的問題，我們使用以下的步驟：
13. 因為1安培是每秒1庫倫的電子，我們把電流乘以時間秒數，會得到陰極端的溶液被通電的總電量：
電子的庫倫數
＝安培 × 秒數
＝C/S × S
＝10.0C/S×30.0min×60.0S/min
＝1.80×104C
14. 1mole電子的電量是1法拉第或96,485庫倫，利用這個數值我們可以計算出1.80×104庫倫電流到底是多少莫耳的電子
1.80×104C ×1mole e－/96,485C＝1.87×10－1mole e－
意思是有0.187莫耳的電子流入Cu2＋溶液中。
15. 每1個Cu2＋離子需要2個電子才能變成銅原子，因此，每莫耳的電子製造1/2莫耳的銅金屬：
1.87×10－1 mol e－×1 mol Cu/2 mol e－＝9.35×10－2 mol Cu
16. 現在我們知道鍍上陰極的銅金屬的莫耳數，接著我可以計算產生的銅金屬的質量：
9.35×10－2 mol Cu× 63.546g/mol Cu＝5.94g Cu
結論：電極棒浸泡在Cu2＋溶液，外加10.0安培的電流（1安培是每秒1庫倫的電荷）持續30分鐘後，電擊棒被電鍍上5.94g銅。
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》
徐弘毅：
1. 電解電池與原電池有什麼不一樣的地方？原電池galvanic cell只要接上電線，陽極就會自發性地產生電子流往陰極，不需要增加任何外力。電解電池electrolytic cell必須強迫灌入電流，來驅動一個非自發性的化學反應。
2. 我們手機使用的電池是「原電池galvanic cell」，手機靠「原電池」供應的電力撥通電話；當手機沒電了，我們把電池放到充電座重新充電時，這時電池變成「電解電池electrolytic cell」，我們強行灌入電流讓電池裡面的物質逆反應，好讓電池恢復成「原電池」可供電狀態。
3. 天才跟雞犬到底有什麼不同？《論語雍也》認為天才不論處在什麼樣的環境都會以追求學問為信仰，大師只要指點一個方向，天才就會奮鬥到底，天才是一種「原電池」；雞犬會總是會找一堆理由放棄，需要大師強迫灌入電流才會進行化學反應，是一種「電解電池」。
4. 孔大師說：顏回真是賢能啊！一個山東饅頭、一杯冷水就過了一餐，住在簡陋的貧民窟中，一般人如果處於這種環境都會心裡憂愁，但是，顏回仍然沒有改變他追求學問的樂趣。顏回是「平民」出身的學者，他沒有顯赫的家世背景，卻被孔大師盛讚為歷史第一「好學」的年輕學者。
5. 一個人能夠不怕物質環境的困苦，心境情緒保持穩定，堅持研究知識與做人處事的道理，不受物質環境影響，這是孔大師推崇的作學問的態度。當時孔大師還沒出名，沒有辦法仔細照顧學生的生活，顏回可以說是人才被時代埋沒的寫照。
6. 「權貴」必須關注的不是自己的權力地位，而是老百姓的生活品質，要把貧病以及健保的問題做好；權貴，如果尊崇有才能的人，自己的利益才能持續，更重要的是整體社會的發展才會更公平。
7. 冉求就對孔大師說：你拿顏回的要求標準，來訓練我們，太辛苦了；並不是我們不喜歡大師的「道理」，而實在是我們做不到。
8. 孔大師說：你們不是做不到。而是如果不加強努力，就會變成半途而廢，今天你這樣想，很容易就「畫地自限」，把自己的前途給限制住了。
9. 平民百姓要奮鬥向上，特別困難，如果一直想自己會做不到，很容易前功盡棄；因為平民的資源遠遠不如權貴，只有才智能力遠遠地超過權貴，你才有可能擁有社會進步的主導權。
10. 所以孔大師直接痛批、電擊沒志氣的冉求，叫他閉嘴、不要再找藉口了，趕快努力吧！因為孔大師經常狠很地電擊冉求，而冉求也知道大師確實說中自己的問題，沒有落跑、繼續學習，後來冉求被訓練成魯國最大政治派系季氏家族的秘書長。
11. 利用電解電池的原理，我們可以對各種金屬進行電鍍。到底通電多久、會得到什麼樣的成果？想要知道答案，衡量清楚電鍍的功效，必須依據一定的程序計算清楚，才會得到正確的解答。
12. 以電鍍銅的例子來說：
A. 我們必須先瞭解電流流量是幾安培、花多少時間電鍍？利用電流安培與時間這二個資訊計算出總電量（庫倫）。
B. 然後再把總電量（庫倫）換算成電子的莫耳數。
C. 依據平衡的還原反應方程式，2莫耳電子可製造出1莫耳銅，利用電子與銅的莫耳比例關係計算出電鍍銅的莫耳數。
D. 從元素符號表查出銅的原子量（每莫耳銅是63.55公克），把陰極電鍍上的銅的莫耳數換算成質量（公克），就得到特定安培電流與時間下所電鍍的銅的質量。
13. 一個人經過教育訓練能不能對社會做出具體的貢獻，這是有程序步驟的，孔大師認為學生學習的過程不能整天想著混文憑、騙取高學歷光環，必須立定志向成為博學多聞、理性、有執行力的學者。
14.《論語雍也》孔大師轉身對子夏說：你要立志成為有學問、有執行力、情緒穩定的學者，不要成為只是為私利、沒知識、情緒化、不負責任、不誠信的高學歷的人。
15. 「君子」是心智年齡成熟、理性、博學多聞、有管理、教育能力的人。「小人」就是心智年齡幼稚、情緒化、無知、自我感覺良好卻辦不好事情的人。
16. 『儒』，就是社會當中不可缺少的人，也就是平民出身的學者，因為只有平民出身的人，才知道平民的問題，才能夠解決平民的困難；權貴生活在安逸的環境中，不可能對平民有同理心，不可能為了理想追求社會正義，去解決不公平的問題。
17. 權貴施政，如果做得還可以，其實他只是想證明自己多麼了不起而已。結果還是追求個人的名聲、歷史地位，這是不真誠的。
18.《論語雍也》孔大師的學生子游，當了武城的縣長，孔子問他：你有沒有得到人才啊？子游說：有一個叫澹臺滅明的人，做事不守舊、有創意；並且無私有正義感，如果沒有為了公事，從不私下到我的辦公室。
19. 子游也是孔大師訓練出來的平民學者，他才華傑出，很早就注意提拔優秀人才的重要性，一個人才出現，代表社會將改頭換面的進步。所以，孔大師一問，他馬上就回應有一個人，看他的言行就知道是個人才。
20. 真正的人才，做事不私下搞派系、人際關係，完全是以專業能力與表現，來證明自己的才學。
21. 澹臺滅明號子羽，「以貌取人，失之子羽」這句成語的典故就是，澹臺滅明的外貌難看，孔大師認為他可能不是人才，後來，孔大師發現自己錯誤了，就坦誠說：人不可貌相。
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