普考申論題
107年
[環境檢驗] 環境化學概要
第 一 題
📖 題組：
環境中疏水性有機物如戴奧辛（polychlorinated dibenzo-p-dioxins, PCDDs）及多氯聯苯（polychlorinated biphenyls, PCBs）等都是常見的微量毒性物質，此類物質可以從水體、食物、土壤或大氣環境進入人體，請回答下列問題： (一)請畫出戴奧辛與多氯聯苯的化學結構式。（10 分） (二)在環境中的疏水性有機物濃度一般會以擬一階反應進行衰減，戴奧辛在環境中的擬一階反應速率常數值為 0.078/年，今在土壤中測得的戴奧辛濃度為 0.05 μg/kg，請問要經多少年才能將土壤中戴奧辛的濃度降解至 0.01 μg/kg？（8 分） (三)多氯聯苯的分子式可以 C₁₂H₁₀₋ₙClₙ 表示，今在土壤中測得多氯聯苯的氯含量為 52 wt%，請計算多氯聯苯的分子量。（7 分） 註：原子量（g/mol）：碳（C）：12.01；氫（H）：1.01；氯（Cl）：35.45
環境中疏水性有機物如戴奧辛（polychlorinated dibenzo-p-dioxins, PCDDs）及多氯聯苯（polychlorinated biphenyls, PCBs）等都是常見的微量毒性物質，此類物質可以從水體、食物、土壤或大氣環境進入人體，請回答下列問題： (一)請畫出戴奧辛與多氯聯苯的化學結構式。（10 分） (二)在環境中的疏水性有機物濃度一般會以擬一階反應進行衰減，戴奧辛在環境中的擬一階反應速率常數值為 0.078/年，今在土壤中測得的戴奧辛濃度為 0.05 μg/kg，請問要經多少年才能將土壤中戴奧辛的濃度降解至 0.01 μg/kg？（8 分） (三)多氯聯苯的分子式可以 C₁₂H₁₀₋ₙClₙ 表示，今在土壤中測得多氯聯苯的氯含量為 52 wt%，請計算多氯聯苯的分子量。（7 分） 註：原子量（g/mol）：碳（C）：12.01；氫（H）：1.01；氯（Cl）：35.45
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
請畫出戴奧辛與多氯聯苯的化學結構式。（10 分）
思路引導 VIP
戴奧辛（PCDDs）的骨架是兩個苯環中間由兩個氧原子連接（Dibenzo-p-dioxin）；多氯聯苯（PCBs）則是兩個苯環直接由單鍵連接（Biphenyl）。作答時應畫出母核結構，並在可取代位置標註 Cl 或 x, y。
小題 (二)
在環境中的疏水性有機物濃度一般會以擬一階反應進行衰減，戴奧辛在環境中的擬一階反應速率常數值為 0.078/年，今在土壤中測得的戴奧辛濃度為 0.05 μg/kg，請問要經多少年才能將土壤中戴奧辛的濃度降解至 0.01 μg/kg？（8 分）
思路引導 VIP
一階動力學反應公式：$ln(C/C_0) = -kt$。已知 $C_0=0.05$, $C=0.01$, $k=0.078$。代入求 $t$。注意 $ln$ 與 $log$ 的轉換或直接使用計算機。
小題 (三)
多氯聯苯的分子式可以 C₁₂H₁₀₋ₙClₙ 表示，今在土壤中測得多氯聯苯的氯含量為 52 wt%，請計算多氯聯苯的分子量。（7 分）
思路引導 VIP
這是一題化學計量與百分比組成的計算題。1. 寫出分子量的代數式：$MW = 12 \times 12.01 + (10-n) \times 1.01 + n \times 35.45$；2. 利用氯的重量百分比列式：$(n \times 35.45) / MW = 0.52$；3. 解出 $n$，再求 $MW$。