化學原理啟迪421
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1.
我們生活中接觸的物質,大部分是混合物:木頭、牛奶、汽油、洗髮精、空氣都是混合物。當混合物的組成成分是相同性質homogenous的物質,稱為溶液solution。
2.
溶液,可以是氣體、液體或固體,如下表:
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在這一章,我們將討論溶液的性質,特別是含水溶液。許多基本化學反應,在水溶液中進行,因為水能溶解許多物質。
溶液組成Solution
Composition
4.
因為混合物有許多組成成分,溶液裡每種物質的相對數量有必要分析清楚。
5.
稀釋dilute(溶解少量溶質)和濃縮concentrated(溶解大量溶質)是量化的形容詞,用於描述溶液的內容物。然而,我們對溶液進行運算時,必須更精確地弄清楚溶液的各組成成分是多少。
6.
我們可以用莫耳濃度molarity描述溶液各組成物質的份量,也可以用每升溶液的溶質莫耳數,來描述溶液內各組成物質的份量。
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其他描述溶液內各組成物質的份量的方法還有,重量百分比mass
percent(又稱為weight
percent)是溶液內的溶質重量比例:
重量百分比=(溶質公克數/溶液公克數)×100%
Mass
percent=(grams of solute/grams of solution)×100%
8.
另一種描述溶液組成的方法是莫耳分率mole
fraction(用希臘字χ代表)。莫耳分率是:某一種溶質的莫耳數,佔全部溶液莫耳數的比例。假設有一份溶液由2種物質組成,nA和nB代表這二種組成物質的莫耳數:
物質A的莫耳分率=XA=nA/(nA+nB)
Mole
fraction of component=XA=nA/(nA+nB)
9.
另一種描述溶液組成的方法是,重量莫耳濃度molality(用m代表),這是每公克溶劑的溶質莫耳數:
重量莫耳濃度=溶質莫耳數/溶劑公克數
Molality=moles of solute/kilograms of solvent
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溶質溶解於液體是常見的。我們將鹽溶解於水中烹調蔬菜,將糖溶解於冰茶中,用清潔的水洗衣物,使衣物的污漬溶解於水中,將二氧化碳氣體溶解於水中製造汽水,將乙醇溶解於汽油中製造乙醇汽油。
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溶解在其他方面也十分重要。舉例來說,因為殺蟲劑DDT是脂溶性的,所以DDT會殘留在動物組織內,累積濃縮,這就是為什麼美國禁止使用DDT。
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此外,各種維他命的溶解度,也是判斷正確劑量的標準。我們讓患者吞下硫酸鋇以利腸胃道X光攝影,硫酸鋇好用的原因是,雖然Ba2+離子有毒性,但是由於硫酸鋇的溶解度低,所以幾乎不會釋出Ba2+離子。
13.
影響溶解度的因素是什麼?溶解的基本原則是,同質性的物質互相溶解。我們必須用極性溶劑,溶解極性或離子性溶質,用非極性溶劑,溶解非極性溶質。接下來,我們將用熱力學的觀點瞭解為什麼物質會有這樣的行為。
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