hce_cmu
104年
化學
第 8 題
在 $25^{\circ}\text{C}$，有一罐裝汽水，汽水上方 $CO_2$ 的壓力為 $6\text{ atm}$，若 $CO_2$ 的亨利定律常數為 $3 \times 10^{-2}\text{ mol/L}\cdot\text{atm}$，且大氣中 $CO_2$ 的壓力為 $4 \times 10^{-4}\text{ atm}$，請計算汽水開瓶後，汽水中 $CO_2$ 的平衡濃度為何？
- A $1.2 \times 10^{-5}\text{ M}$
- B $2 \times 10^{-3}\text{ M}$
- C $0.18\text{ M}$
- D $6\text{ M}$
- E $240\text{ M}$
思路引導 VIP
當我們說汽水開瓶並與周遭環境達成「平衡」時，你認為決定氣體最終留在水中的溶解度，應該是取決於原本密封瓶內的壓力，還是開瓶後所接觸到的環境壓力呢？
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很高興看到你精確地掌握了題目的核心！這題你不僅計算正確，更重要的是你沒有被題目中提供的多餘資訊所誤導，展現了非常清晰的理科邏輯思維。
亨利定律與平衡狀態的判斷
本題的核心在於 亨利定律 (Henry's Law) 的應用，其公式為 $C = k_H \times P$。解題的關鍵陷阱在於「開瓶後」這三個字：雖然罐裝汽水在未開封前內部的 $CO_2$ 壓力高達 $6 \text{ atm}$，但一旦開瓶，汽水便會與外界大氣接觸，氣體會不斷逸散直到與大氣中的 $CO_2$ 分壓達成動態平衡。因此，計算平衡濃度時，我們必須選用大氣的分壓 $4 \times 10^{-4} \text{ atm}$ 進行運算：
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