Transcript 複合溶解度對物質的影響
食鹽與硫酸銅互溶之探討 普二忠 林子群 楊鈞筌 林宜賢 從小學到高中，溶解一直是 化學實驗最基本的步驟，然 而，不管是小學的溶解觀察， 國中的溫度、攪拌、表面積 等溶解速率影響 還是各種酸鹼、氧化還原實 驗基本上都是探討單純溶質 的水溶液，就算是多種溶質 的溶液，也只探討其中離子 間的化學變化，而未曾討論 彼此對溶解度的影響， 於是我們想利用硫酸銅以及 食鹽來試著解釋我們的疑問 ──對於沒有同離子效應的 多溶質的水溶液來說，究竟 溶解是獨立現象，還是不同 溶質會改變彼此的溶解量 （溶解度）？ 燒杯 十個 攪拌棒 硫酸銅 食鹽 使用複數的溶質溶液加上調配 好的食鹽水，藉由此種方法來 觀察調和好的溶液是否會影響 到溶解鹽的克數。接著從實驗 的數據來探討複合溶液對溶解 度的影響。 1.調好100毫升食鹽水溶液1M及2M 2.調好100毫升硫酸銅溶液1M及2M 3.將調好的溶液各取10毫升混合來 溶解食鹽及硫酸銅，分別與原本的 數據比較來觀察是否有溶解增減的 現象。 CuSO4 NaCl 可溶NaCl 可溶CuSO4 （濃度） （濃度） （克數） （克數） 1 1 2 2 1 2 1 2 5.9 4.5 4.2 3.9 5.8 4.4 4.5 4.2 1M硫酸銅水溶液 1M食鹽水溶液混 合加入硫酸銅 1M硫酸銅水溶液 2M食鹽水溶液混 合加入硫酸銅 2M硫酸銅水溶液 1M食鹽水溶液 混合加入食鹽 2M硫酸銅水溶液 2M食鹽水溶混合 加入食鹽 複合溶液與水的比較後，發現硫 酸銅會影響食鹽的溶解度，濃度 越大的硫酸銅水溶液會減少食鹽 的溶解度。另一方面，也會減少 硫酸銅本身的溶解度。濃度越大 的食鹽水對食鹽與硫酸銅的溶解 度都會變小。 為何加入食鹽後水溶 液會呈現綠色呢? 銅離子Cu 2+ 在水溶液中是以水合離 2+ 子[Cu(H2O)4] 的形式存在呈藍色， 2+ 溶液中，不僅水合銅[Cu(H2O)4] ， 還有氯離子 Cl 與銅離子結合形成 2的四氯合銅錯離子[CuCl4] ，該 離子的顏色為黃色 根據光學原理我們知道，藍 色和黃色的混合色為綠色， 這就是為什麼我們實驗出的 溶液（氯化銅溶液）呈現綠 色的原因。 （一）溶解度 1.當水中有其他溶質存在時，後加 的溶質仍可繼續溶解。 2.溶質溶解度會因其他溶質存在而 改變，尤其有多種溶質存在時，彼 此影響程度較大。電解質對彼此溶 解度影響較巨大，非電解質與電解 質之間則互相影響較小。 １、當離子溶解時，它們會散布 開來並被溶劑分子包裹。離子越 大，能包裹它的溶劑分子就越多。 由於溶解度的大小與溶質溶劑本 性有著密不可分的關係，我們可 以由以下幾點來探討。 （1）水是極好的溶劑，食鹽和 其他離子固體，容易溶於水， 「其原因是在於水分子內的電 子分布不均勻，同時氫原子卻 因電子被氧原子拉去」， 有如攜帶一個正電荷，結果氧原子 可以冒充陰離子，氫原子則可以扮 演陽離子，使得離子固體中的真正 陽離子和陰離子，受到水分子的引 誘流入周圍的水分子中。 水分子結構圖 （2）溶解程度取決於溶劑和溶 質的種類，這是因為「兩種物質 的粒子，進行混合時需要粒子間 的引力，而不同粒子種類之間所 具有的引力 各不相同」，而且 根據不同溫度，粒子運動程度也 不同。 （3）當溶質分子已經被溶劑分 子所包裹，它仍然可以碰撞其 他溶質分子進行沉澱反應，以 達到溶液的動態平衡，可能是 因水合溶質間 仍有聚集之力 （例如：偶合、離子間靜電 力），導致反應發生。 （4）飽和時的狀態（以食鹽為 ＋ － 例），是「由於Ｎａ 與Ｃｌ 離 子碰到晶體表面的頻率增加而被 抓回晶體，當更多的食鹽被溶解， 遊蕩的離子被抓回晶體的也越多， 最終達到動態的平衡。 食 鹽 溶 解 圖 1、配製飽和溶液時，越接近 飽和，溶解的越慢。實驗時 常攪拌許久後溶質仍懸浮在 溶液中，但此時容易可能未 達飽和，需靜置至少五分鐘 來確定是否完全溶解。 2 、實驗期間有些因素難以控制 完全相同。室溫、水溫、濕度等 等。 3 、本次實驗只有探討出互溶會 互相影響的兩種物質，未來希望 能找出不會影響的兩物質溶液而 進行更深就的探討。 http://www.shs.edu.tw/works/essay/2010/11/2 010111511580813以食鹽探討多溶質溶液之溶解度 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%BA%B6%E8%A 7%A3%E6%80%A7 溶解性 http://amuseum.cdstm.cn/AMuseum/shuiziyuan/ water/01/w01_b04.html水的溶解能力 http://www.lasers.com.tw/?f=WaterIntroduction水 http://zhidao.baidu.com/question/86180524.h tml?qbl=relate_question_3銅離子在水溶液中的 藍色與綠色問題。 蘇正昌老師、簡茂潭老師、 譚魯安老師… 以及給予忠告的老師們… 還有普二忠同學們…