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2-2
水溶液
溶液的介紹
糖
乙醇
二氧化碳
碘
溶質
+
+
+
+
水
水
糖水
酒精
溶劑
=
=
=
=
糖水
酒精
汽水
碘酒
溶液
溶質:被溶解的物質稱為溶質,可能是固體、
液體、氣體
溶劑:用來溶解其他物質的稱之為溶劑
溶液:溶質溶解於溶劑中所形成的均勻混合物
稱為溶液
溶液的定義
廣義的溶液,並不侷限於液體。
只要是均勻混合物皆可稱為溶液。
1.氣體溶液:溶質溶解於氣體之中,
最後保持氣態系統,例如:空氣。
2.液態溶液:溶質溶解於液體之中,
最後保持液態系統,例如:各類酒。
3.固態溶液:溶質溶解於固體之中,
最後保持固液態系統,例如:合金。
大氣的比例
氮氣78%
氧氣21%
氬氣0.9%
其他0.1%
常見的合金
紅銅:銅+些微的磷(脫氧鑄塊用)
黃銅:銅+鋅(愚人金)
青銅:銅+錫(強度高.熔點低.最早使用)
常 用 K 金 的 成 分 及 其 熔 點
名稱 ------ 金% ----- 銀% ----- 銅% ------ 鎳%------- 鋅%-------熔點°C
24K純金----100-------------------------------------------------------1063
22K金---------90----- 10-----------------------------------------------940
18黃K-------- 75------12.5------12.5---------------------------------904
18白K---------75------------------- 5-------- 15---------- 5----------904
14黃K---------58-------25--------17-----------------------------------802
14白K---------58-------------------20--------14.5--------7.5---------927
溶質與溶劑的判斷
當不同物質混合在一起的時候
該如何決定誰是溶質,誰是溶劑呢?
非水溶液:
一般溶液中,量多者為溶劑,量少者為溶質。
例如:碘酒為酒精溶液。
水溶液:
水溶液中,不論其中水量多寡,溶劑都為水。
水是很好的溶劑,可以溶解固體(食鹽)
、液體(酒精)、氣體(二氧化碳)。
迷你練習 溶液
試列出下列溶液中,何者為溶質,何者為溶劑?
(1)食鹽水 溶質: 食鹽
(2) 18K金
溶劑:
溶質:其他金屬溶劑:
水
金
。
。
碘
溶劑: 酒精 。
(4) 汽泡礦泉水 溶質:二氧化碳 溶劑: 水
(5) 高粱酒 溶質: 酒精 溶劑: 水 。
(3) 碘酒
(6) 空氣
溶質:
溶質: 其他氣體 溶劑: 氮氣
。
。
擴散現象
※ 擴散現象:
當物質在某空間分佈不均勻時,物質
粒子會不斷運動,最後均勻分部在整個
空間中。此物理現象稱為擴散現象。
擴散作用由高濃度區往低濃度區,向任意方向
運動直到各區濃度相同為止,溫度高擴散較快
溶液的濃度
半糖的珍珠奶茶 VS 全糖的珍珠奶茶
100cc的水溶解10克的鹽 VS
100cc的水溶解40克的鹽
※ 濃度大小的識別法:
1.視覺上:濃度大者溶液的顏色愈深。
2.味覺上:濃度大者溶液的味覺愈強。
3.嗅覺上:濃度大者溶液的嗅覺較重。
濃度大小的定義
相同的溶劑中,含有較多溶質的溶液,
其濃度較大,反之濃度較小。
等量的溶劑中,所含的溶質較多者,濃度較大。
等量(水)
(糖)越多
越甜
等量的溶質中,所含的溶劑較多者,濃度較小。
等量(糖)
放入越多(水)
越不甜
濃度大小的表示法
重量百分濃度
體積百分濃度
體積莫耳濃度
百萬分濃度ppm
重量百分濃度
溶質的克數
=
溶液的克數
× 100﹪
每100公克溶液中,所含溶質的公克數
以百分比來表示的濃度稱之。
100公克鹽水中含有10公克的鹽
100公克糖水中含有20公克的糖
200公克鹽水中含有20公克的鹽
150公克鹽水中含有30公克的鹽
重量百分濃度
溶質的克數
×
=
溶質的克數+溶劑克數
100﹪
每100公克溶液中,所含溶質的公克數
以百分比來表示的濃度稱之。
90公克水中加入10公克的鹽
170公克水中加入30公克的糖
200公克水中加入50公克的酒精
300公克水中加入60公克的鹽
重量百分濃度
溶質的克數
×
=
溶液的密度×溶液體積
100﹪
每100公克溶液中,所含溶質的公克數
以百分比來表示的濃度稱之。
100cc 鹽水,密度為1.3g/cm3
含有13公克的鹽
120cc 糖水,密度為1.2g/cm3
含有36公克的糖
範例1 重量百分濃度
1. 25℃90克的水最多可溶解30克的A物質則此溶
液的重量百分濃度為若干﹪?
25 %
2. 密度為1.2g/㎝3,重量百分濃度37﹪的氯化
氫水溶液(鹽酸)150 ml中含有氯化氫若干克?
66.6 g
3. 15﹪的鹽水300克與10﹪的鹽水200克混合後
其重量百分濃度為若干﹪?
15﹪的鹽水300克含有多少鹽?
10﹪的鹽水200克含有多少鹽?
兩鹽水混合後,總質量是多少?
兩鹽水混合後,含有多少的鹽?
13 %
4. 700公克的30﹪H2O2水溶液,欲以蒸餾水稀釋
配成3﹪,以作為醫藥用的雙氧水,試問要加入
蒸餾水多少克?
700g 30% H2O2 含有幾克的 H2O2?
加了蒸餾水之後,水中H2O2會減少嗎?
3% H2O2 含有幾克的 H2O2?
3% H2O2 溶液質量應該是多少?
我應該加多少蒸餾水才能達成?
6300 g
5. A糖水的濃度80﹪,B糖水的濃度30﹪,則A糖
水與B糖水各需幾克倒入同一個杯中,恰可形成
400克50﹪的糖水?
題目沒給我們A.B糖水的質量怎麼辦?
如果倒了x克的A糖水,那應該倒幾克B糖水?
A糖水和B糖水分別含糖多少克?
400克50%的糖水含糖多少克?
A:160g
B:240g
6. 18公克的糖溶於水可配成密度為1.2g/㎝3濃
度20﹪的糖水若干c.c?
密度1.2g/㎝3濃度20﹪的糖水含有幾克糖?
我們用18克糖,可以調出幾克的糖水?
糖水的體積該如何換算?
75cc
體積百分濃度
溶質的體積
=
溶液的體積
× 100﹪
每100毫升 溶液中,所含溶質的毫升數
以百分比來表示的濃度稱之。
100cc 啤酒中含有5cc的酒精
100cc 高梁酒中含有58cc的酒精
200cc 威士忌中含有80cc的酒精
360cc 葡萄酒中含有36cc的酒精
範例2 體積百分濃度
台灣啤酒瓶上標示酒精濃度5﹪,代表100毫
升的溶液中,含有純酒精溶質 5 毫升。
百萬分濃度ppm
ppm=10-6 =百萬分之一
常用來標示濃度很低的稀薄溶液
固體溶液:常以質量表示
固體ppm=mg/kg
液態溶液:常以質量.體積混合表示
(稀薄溶液密度近似於1)液體ppm=mg/kg≒mg/L
氣態溶液:常以體積表示
氣體ppm=10-3mL/L
百萬分濃度ppm
當我們用ppm表示水溶液時
1 ppm=
1
106
=
10-3g
1000g
=
1毫克溶質
1公升水溶液
=
稀薄水溶液密度≒1
1ppm水溶液 =
溶質毫克數(mg)
溶液體積公升數
1mg
1公升
範例3 ppm
1. 水溶液試樣2.0升中,含有3.0毫克的氟化鈉,
則該水溶液試樣中的氟化鈉濃度為若干ppm?
1.5ppm
2. 都市中CO濃度為8ppm,換成體積百分濃度為
若干?
8×10-4%
溶液的飽和
在定溫(溫度固定)狀態下,定量的溶劑所
能溶解溶質的量,都有其最大限度。
飽和溶液:
當溶液中溶質溶解量到達最大限度,
即使增加溶質或攪拌都無法繼續溶解,
此現象稱為飽和。
溶液的飽和
未飽和溶液:
溶液達飽和之前,可持續溶解同一物質,
此現象稱為未飽和。
飽和溶液中,當溶質越多,溶液濃度越大 X
未飽和溶液中,當溶質越多,溶液濃度越大 O
溶液的飽和
過飽和溶液:
高溫溶解度高,可溶解較多溶質。
當飽和溶液由高溫降回低溫,溶解度下降。
若溶液中溶質超出飽和的限度卻沒有析出,
則稱為過飽和。
過飽和溶液十分不穩定,當出現擾動、晶種時
溶質便會析出,變回飽和。
http://www.youtube.com/watch?v=RlF06rMgOOc
飽和溶液與未飽和溶液
沉澱:
飽和溶液中,再加入同一溶質,經攪拌也無
法溶解,且有沉澱產生。但若是未飽和溶液,
則可繼續溶解而無沉澱產生。
顏色:
濃度增加而顏色變深,當達到飽和時的顏色
最深,不會因再加入同一種溶質而變深。
飽和溶液與未飽和溶液
1.從溶液中取出部份,無論如何取樣
(位置、量),其濃度不變。
2.不能溶於水的物質和水混合時,可用
過濾法將它與水分離。若可以溶於水
的物質和水形成水溶液後,無法用過濾法
將它與水分離。
飽和溶液與未飽和溶液
3.飽和溶液:
溫度不變時,加入溶質,濃度不變,
加入溶劑,濃度變小。
4.未飽和溶液:
溫度不變時,加入溶質,濃度變大,
加入溶劑,濃度變小。
溶解度
在定溫下,100公克的溶劑所能溶解溶質達
最大值(溶液呈飽和)時,溶質的公克數。
20℃,100g的水,最多可溶解31.6g硝酸鉀
→ 20℃時, 硝酸鉀的溶解度是 31.6g/100g水
當溶液的溶解度達最大時,就是飽和溶液。
所以飽和溶液的濃度也可以用溶解度表示
影響溶解度的因素
1.特性:物質本身的特性。
2.溫度:溫度是影響溶解度的主要因素。
3.壓力:壓力主要影響氣體在水中溶解度。
對固體而言
就固態物質而言,
溫度是影響溶解度的主要因素。
1.溫度越高,固體溶解度越大:
大部份固體的溶解度隨溫度增高而變大(如硝酸鉀)。
溶解克數
硝酸鉀
200
150
100
50
0
0℃
10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃ 溫度
對固體而言
就固態物質而言,
溫度是影響溶解度的主要因素。
2.固體溶解度受溫度影響不大:
少部份固體的溶解度較不受溫度影響(如食鹽)。
溶解克數
食鹽
50
45
40
35
30
25
0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃ 溫度
對固體而言
就固態物質而言,
溫度是影響溶解度的主要因素。
3.溫度越高,固體溶解度越小:
極少數固體的溶解度隨溫度增高而變小
(如氫氧化鈣-熟石灰)。
溶解克數
氫氧化鈣
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0℃
10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃ 溫度
對氣體而言
1.溫度越高,氣體溶解度愈小:
喝汽水後,由於體溫較高,二氧化碳對水溶解度減小,
部份二氧化碳氣體逸出,而會有打嗝的現象。
2.壓力越小,氣體溶解度愈小:
汽水瓶打開時,瓶內壓力下降(降為一大氣壓),
二氧化碳對水溶解度減小,部份二氧化碳氣體逸出,
所以開瓶時會發出「嘶」的一聲,且汽水內會出現汽泡。
溶解度vs溶解量
溶解度
溶解量
定義
每100克溶劑所能
溶解溶質的質量
溶劑所能
溶解的質量
影響
因素
溶劑、溶質特性
溫度、壓力
溶劑、溶質特性
溫度、壓力
增加
溶劑
溶解度不變
溶解量增加