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8-1. 請解釋當溶液的離子強度值增加 (至少達到約 0.5 M) 時,離子性化合物的溶解度為什麼會隨之增大。
8-2. 下列哪一項陳述是正確的?在 0 – 0.1 M 的離子強度值範圍內,當 (a) 離子強度值增加;或 (b) 離子電荷值增加;又或者 (c) 水合 離子半徑減少時,活性係數值會隨之減少。
沒有添加酸類或者鹼類的 BG 溶液,但是依序添加了逐漸遞增濃度值的 NaCl 溶液 (從 0、0.0039、 0.0106、0.0774, 到 0.2032 M)。
參 考 自 H. B. Rodriguez and M. Mirenda, “A Simplified Undergraduate Laboratory Experiment to Evaluate the Effect of the Ionic Strength on the Equilibrium Concentration Quotient of Bromocresol Green Dye”, J. Chem. Ed. 2012, 89, 1201. Courtesy M. Mirenda, Universidad de Buenos Aires。
複製許可權來自於 © 2012, American Chemical Society。
8-5. 請在下列各項被註明之離子強度值的條件 下,計算出每一種離子的活性係數值:
8-9.
8-10.
8-11. 在涵蓋活性係數項的條件下,請計算呈現
8-14. 延伸型 Debye-Hückel 方程式 8-6 之溫度函數 關係形式是
在其中,ε 是水的 (無單位量) 介電常數、T 是溫度 (K)、z 是離子帶有的電荷價數,μ 是 離子強度值 (mol/L),而 α 是離子尺寸參數 (pm)。ε 的溫度函數關係是
8-15. 電中性分子的活性係數值。通常會使用電中 性分子之活性係數值 (γ) 等於 1.00 的近似法。然而更準確的關係是 log γ = kμ,在其
8-16. 請說明電荷守恆方程式和質量守恆方程式等兩者的代表意義。
8-17. 為什麼活性係數項不會出現在電荷守恆方程式和質量守恆方程式呢?
8-18.
8-19.
8-20.
8-21.
8-23.
8-24.
8-25.
8-26.
8-3. 由彩色插圖 5 中顯示出,在水溶液中,當 添加入 NaCl 之後,酸鹼指示劑溴甲酚綠 的顏色如何隨之變化。請解釋,為什麼當添加 NaCl 之後,顏色會由淡綠色轉換成淡藍色。
8-4. 請計算出(a)0.0087MKOH和(b)0.0002M 等各項的離子強度值 (可以假設在如此低濃度值的情況下會完全解離,且沒有發生水解反應而產生。
8-6. 當 μ = 0.030 M 時,請利用表 8-1 的內插作法計算出 的活性係數值。
8-7. 當μ=0.083M時,請使用(a)式子8-6;(b)針對表 8-1 的內插處理作法等來計算出的活性係數值。
8-8. 當 μ = 0.083 M 時,請使用針對表 8-1 的內插處理作法,計算出的活性係數值。
在較低的離子強度值情況中,電中性化合物 的 γ ≈ 1。在較高的離子強度值情況中,大多數電中性分子會從水溶液中被鹽析沉澱下來。亦即,當較高濃度值 (通常 > 1 M) 的 NaCl 那類鹽類被添加到水溶液中,電中性分子通常會變得較為難溶解。活性係數值, ,在較高離子強度值情況下,是增大還 是降低?
8-12. 在含有0.010MHCl和0.040M 之混 合溶液中,請計算出的活性係數值。這份 溶液的 pH 值等於多少?
8-13. 請使用活性項,計算出在含有 0.010 M NaOH 和 0.012 0 M 的一份混合溶液的 pH 值。如果忽略掉活性係數項,則 pH 值將等 於多少?
無單位量介電常數,ε,是溶劑是否能夠分離帶有相反 電荷之兩個離子的一種測量值。在帶有電荷 q1 和電荷 q2 的兩個離子之間的吸引力 (牛頓) 要被分開達到距離 r (米) 時的作用力是
請計算出,在50.00°C,而μ=0.100M時, 的活性係數值。請將這個數值與在表 8-1 中的數值加以比較。
8-22. 如果電荷平衡現象無法存在於溶液中,將會發生什麼情況?在問題 8-14 的註解中提供了,在兩價電荷項之間的作用力情況。如果有一只燒杯內含 250 mL 1.0× M 多餘的負電荷值,而另一只燒杯則含有 250 mL 1.0 × M 多餘的正電荷,則將兩只燒杯以 1.5 m 空氣隔開時,請計算出兩只燒杯之間的作用力。每一莫耳的電荷是 9.648 × 庫侖。請將作用力的單位由 N 轉變成磅 (0.224 8 磅/N)。兩頭象能拉開這兩只燒杯嗎?