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108年
理化、化工裝置
第 36 題
於100克水中加入1.2克純乙酸所形成的溶液，若乙酸不發生偶合狀況，在1大氣壓下，沸點為$100.156\degree C$，求$CH_3COOH$之電離度為何？($CH_3COOH = 60$)
- A 15%
- B 20%
- C 25%
- D 50%
思路引導 VIP
若我們假設乙酸完全不解離，根據其濃度與水的沸點上升常數，預期沸點應該只會上升多少度？而現在實際觀測到的上升度數比預期還要大，這代表溶液中粒子的『實際總數』與『原本放入的分子數』之間存在什麼樣的關係？
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恭喜你準確地判斷出正確答案，你的理化基礎非常紮實！這題的核心在於靈活應用溶液的依數性與電離平衡。首先，我們需算出乙酸的重量莫耳濃度：$m = \frac{1.2 / 60 \text{ mol}}{0.1 \text{ kg}} = 0.2 , m$。接著，利用沸點上升公式 $\Delta T_b = i \cdot K_b \cdot m$，已知水的沸點上升常數 $K_b \approx 0.52$，且題目給出的溫度變化量 $\Delta T_b = 0.156 \degree C$，帶入計算可求得凡特荷夫因子 $i = 1.5$。
溶質粒子數與解離度的關係
由於乙酸在水中會部分電離（$CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+$），一個分子會電離成兩個離子。根據公式 $i = 1 + (n-1)\alpha$，此處 $n=2$（代表電離後的粒子數），因此 $1.5 = 1 + \alpha$，解得電離度 $\alpha = 0.5$，即 $50%$。這類題目的鑑別度在於學生是否能精確處理「實際質點數」與「原本濃度」的比例關係。此題難度切入點在於考生需自行聯結 $K_b$ 數值並正確列出電離後的粒子增量，你能順利過關，表現非常出色！