單元主題:水溶液 【第 2-2 節】
現象:
1.意義:物質粒子由 濃度區域往 濃度區域運動,直到均勻分布 (濃度
)
的現象。
2.分布均勻後,粒子仍不停地運動,且高溫時,擴散更 。
水溶液 1.水溶液:
(1)意義:物質 在水中,形成的 混合物 如:糖水、食鹽水等。
(2)組成:溶液= + 。
:被溶解的物質,物質的三態均可作為溶質。
:溶解溶質的物質,通常是 。
無水的溶液中,量較多的成份叫做 ,量較少的成份稱為 ; 有水的溶液中,不論水量多少,水均視為 。
若以水以外的物質當作溶劑(如酒精、丙酮、去漬油),其溶液稱為 。
2.水溶液的性質:
(1)是混合物,溶質 ,能以 方法(溶解、過濾、蒸發、結晶…)分離 (2)成分物質各保有其原有本性
理化課堂講義(自然三)
溶質 溶質狀態
水溶液實例 糖水、食鹽水 酒 汽水
(3)性質(熔點、沸點、密度)不固定,隨成分而定
(4)以下示例不屬於水溶液:油加入水、液中的沉澱(或結晶)
水溶液的濃度 1.濃度:
(1)意義:水溶液中 所佔整體 的比率 溶質比率高者,濃度高
(2)分率概念:某一部份佔全體中的比率,是 與 的比值 可以小數、分數、百分率、百萬分率…表示
2.濃度區分:
(1)百分率:整體訂為 ,如:%。
(2)百萬分點:整體訂為 ,如:ppm。
⇒ 分率 = 部分
全部 =...= 等值分數 ( 無限多個 ) 分率 = 部分
全部 = 1 4 = 2
8 =.. .. = 12. 5 50 = 25
100 = 250
1000 = 2. 5 ×10
510
6=. ..
百分率濃度
1.百分率:整體訂為 (102)(成分單位,常用公克或毫升)。
百分率公式運用:
2.酒類,常使用 百分率。
說明例:酒40 % vol= 度酒(1度= % vol)
範例解說
1.將30公克糖加入50公克水中,充
分攪拌後,仍有10公克的糖沒有
溶入水中,如圖,則:
此糖水中的溶質有 公克。
糖水的質量為 公克。
此糖水溶液的濃度為 %。
理化課堂講義(自然三)
濃度 重量百分率 / 體積百分率
關係列式
溶質
溶液 = X
100 X =
溶質
溶液 ×100
溶質= X
100×溶液 溶質=X% ×溶液 結果紀錄 重量百分率: 。 體積百分率: 。
示例
1 %:表示溶質佔溶液的比例是 。
20 %糖水:表示每 水溶液中,含 的糖溶質
20 %Vol酒:表示每 的酒中,含 的乙醇溶質
1 %= 1
10
2= 百分之一
X % ⇒
×100= X
2.小軒觀察一瓶米酒的成分,看到標示中註明的
酒精度為19.5度,容量為0.6公升,則:
該瓶米酒的體積百分率為 %。
該瓶米酒含有酒精 毫升。
若酒精密度為0.8 g/cm3,該瓶米酒
含有酒精 公克。
3.( )取 50 %食鹽水200g,與10 %的食鹽水300g均勻混合,求混合液的濃度為多
少%?(A)48% (B)40% (C)30% (D)26%。
解析:混合液濃度在 之間。
4.將重量百分濃度為30%的糖水500g,加入適量純水稀釋至5%,則:
需要加水 公克。 稀釋後的糖水,質量為 公克。
解析:稀釋前後,溶質 。
5.某500 mL的水溶液中所含甲溶質的重量百分濃度為 5%,若水溶液密度為0.6 g/cm3,
則:
此水溶液的質量為 公克。 甲溶質的含量為 公克。
百萬分點濃度 ppm (parts per million)
1.百萬分點:整體訂為 (106)(成分單位,常用毫克或毫升)。
濃度 百萬分點
關係 列式
溶質
溶液 = X
10
6X = 溶質
溶液 ×106 溶質
= X
106×溶液
溶質 = X ppm × 溶液
結果紀錄 百萬分點: 。
1 ppm:表示溶質佔溶液的比例是 。
百萬分點濃度公式運用:
2.百萬分點ppm的意義:使用在 溶液的濃度時
(1)關係討論:
(2)說明例:20 ppm 鈉,表示每 水溶液中,含有鈉元素 。
範例解說
1.水溶液100公克中,有2公克溶質,則:
溶液的重量百分率濃度 %。
溶液的百萬分點濃度 ppm。
2.[回家練習] 回答下列問題:
1 ppm的意義:溶質佔溶液的一百萬分之一
濃度為1 ppm的1公斤的溶液中,含有 公斤的溶質
濃度為1 ppm的1公斤的溶液中,含有 毫克的溶質
使用在稀薄溶液的濃度(微量濃度)時:溶液的密度近於1 g/cm3
濃度為1 ppm的1公斤的溶液中,含有 毫克的溶質
濃度為1 ppm的1公升的稀薄水溶液中,含有 毫克的溶質
理化課堂講義(自然三)
X ppm ⇒
×10
6= X
1 ppm= 1
10
6= 百萬分之一 X ppm= X mg
10
6mg = X mg
10
3g = X mg
10
3ml = X mg
L = X mg
L = X 毫克 公升
X ppm≃X mg
X ppm= X mg
LKg
3.[回家練習] 右圖為礦泉水的礦物質成分標示,若這瓶礦泉水中的鈣濃度為10 ppm,則:
600毫升礦泉水中含鈣 毫克。
4使用氟化物清潔牙齒可以有效降低齲齒,維護牙齒健康。根據研究,7 歲以上孩童及成人 使用的牙膏中,氟化物的濃度應在1,000 ∼ 1,500ppm,附圖為牙膏的成分標示,則:
此牙膏的含氟離子濃度為 ppm。
此牙膏每一百萬毫克中含氟離子 毫克。
若此牙膏內容物共500公克,則其中含氟離子 毫克。
水溶液的溶解度
1.溶質能無限量的溶解嗎?討論:定溫下,在一杯定量的水中,逐次加入溶質,溶質溶解情 形如何呢?
(1)剛開始,加入的溶質都能完全溶解
(2)直到有溶質因不能繼續再溶解,而形成 。
2.溶解狀態:
(1)溶解探討:
溶劑:形成許多的 ;溶劑愈多,座位愈 。
溶質:是要入座位的 ;沒座位的人就是 。
(2)水溶液溶解狀態區分:
溶液:能再溶解溶質的水溶液
溶液:已達溶質溶解之最大限度之水溶液
溶質不能再溶,過多溶質會形成 或 。 3.溶解度:
(1)意義:定溫下, 水溶液的 。
定溫下,溶解度是 ,是溶質溶解的最大限度 是飽和時的濃度,是溶質與溶劑的比率
是溶解的溶質質量,是量之多寡
(2)溶解度的二種表示法:
重量百分濃度 % : 就是『溶解度』。
溶質 / 水溶液質量比:每100公克水溶液所溶解固體溶質的公克數
理化課堂講義(自然三)
溶質克數 溶液克數 = P
100 P= 溶質克數
溶液克數 × 100 ⇒ 表示為:
溶質 / 水質量比(或體積比):符號 。
溶質 / 溶劑水質量比:每100公克水所溶解固體溶質的公克數
說明例,20℃時,硫酸銅的溶解度為 32.0 g/100 g 水:
表示每 100 公克的水最多可溶解 公克的硫酸銅
表示每 50公克的水最多可溶解 公克的硫酸銅
表示每 25 公克的水最多可溶解 公克的硫酸銅 表示每 10 公克的水最多可溶解 公克的硫酸銅
表示每 5 公克的水最多可溶解 公克的硫酸銅……。
溶質 / 溶劑水體積比:每公升水所溶解氣體溶質的公升數
由上表可知: 、 具難溶於水性質。
(3)定溫下,二相同物質的水溶液若均達飽和,其濃度必 。
濃度:甲 乙
溶質克數
溶劑水克數 = S 100
S= 溶質克數
溶劑水克數 ×100 ⇒ 表示為:
¿ 比值= 溶質水 ¿固定⇒%=溶質
水+溶質×100¿固定
¿
已知甲杯內有20公克水,溶解溶質6 公克,尚有10公克沈澱,若在甲杯再加入
30公克水後成為乙杯,乙杯仍有沈澱,則濃度大小?甲 乙。
範例解說
1.定溫下,將某物質 7 公克加入 20 公克的水中,充分攪拌後,尚有 2 公克未溶解,求:
此物質的重量百分濃度?(列式) 。
溶液質量 g。
此水溶液的溶解度如何表示?
溶解度為 g / 100 g水。
溶解度為 %。
2.某飽和水溶液的濃度為20 %,則此水溶液的溶解度為 g /100 g水。
3.某飽和水溶液的溶解度為150 g /100 g,則此水溶液的濃度為 %。
4.如圖,在20℃時,阿華泡了甲、乙兩杯鹽水,結果發現甲杯比乙杯還鹹,於是把甲、乙
兩
杯加在一起,得到丙杯,但發現丙杯中仍有少部分未溶解的鹽。請問甲、乙、丙之濃度大 小為何? 。
解析:定溫下飽和,濃度 。
理化課堂講義(自然三)
5.已知 25℃時,100 g 水最多能溶解 36 g 食鹽,請在下列空格填入適當的答案。
試 管 編 號
食鹽 質量 (g)
水 質量
(g)
食鹽 溶解量
(g)
食鹽 沉澱量
(g)
飽和或 未飽和
重量百分濃度 (%)
溶解度 ( g/100 g水)
甲 1 10
乙 3 10
丙 10 20
丁 15 20
水溶液未飽和前,加入的食鹽愈多,其濃度變化? ;其溶解度變化? 。 水溶液達飽和後,加入的食鹽愈多,其濃度變化? ;其溶解度變化? 。
6. [延伸學習] 現有一飽和食鹽水溶液,如圖,則:
定溫下,加水後,若杯中仍有食鹽固體,則關於此水溶液的變化?
溶解量變化? 。 濃度變化? 。 溶解度變化? 。 加溫後,則關於此水溶液的變化?
溶解量變化? 。 濃度變化? 。 溶解度變化? 。
解析: 溶解量影響因素: 、 。
溶解度影響因素: 、 (不影響固體溶質)。
課程結束…