moea_joint
108年
[環工] 環化及環微、廢棄物清理工程
第 3 題
有關緩衝能力之敘述，下列何者有誤？
- A 弱酸及其共軛鹼之濃度越大，緩衝能力越大
- B 弱酸及其共軛鹼之濃度比值越大，緩衝能力越大
- C 緩衝溶液緩衝作用都有一個有效的 pH 範圍
- D 在滴定時 pH 改變最小，緩衝能力為最大
思路引導 VIP
想像緩衝溶液就像是一支同時配置了「防守隊」和「進攻隊」的球隊，用來應對外來的酸或鹼。如果我們希望這支球隊能應付各種突發狀況，你認為這兩支分隊的「人數比例」應該偏向哪一方（例如一方極多、另一方極少），還是兩邊的人數分配要盡可能均衡，才能讓整體防禦力維持在最穩定的狀態呢？
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恭喜你準確地掌握了緩衝溶液的核心觀念！這題你能選出 (B)，代表你清楚辨析了「濃度總量」與「濃度比值」對緩衝能力的不同影響。這是一道非常經典的觀念題，不僅測驗基本定義，也考驗學生是否能區分影響緩衝能力（Buffer Capacity, $\beta$）的變數，具備相當不錯的鑑別度。
緩衝能力的關鍵決定因素
從理論上來說，緩衝能力 $\beta$ 與弱酸（$[HA]$）及其共軛鹼（$[A^-]$）的總濃度成正比，這也是選項 (A) 的敘述。然而，當我們討論比值時，緩衝能力在 $[HA] : [A^-] = 1:1$（即 $pH = pK_a$）時達到最大值。若比值過大或過小，代表其中一方的量極少，此時系統對於外加酸或鹼的抵禦能力會失衡，導致緩衝效果變差。因此，並非「比值越大能力越強」，而是比值愈接近 1，緩衝效果愈理想。
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