分科測驗
109年
化學
第 17 題
有兩條質料相同的抹布，都沾上了大約相同量的油溶性汙漬。將兩條抹布分別以肥皂與合成清潔劑清洗，結果以合成清潔劑的清潔效果較佳。下列哪些敘述，可能是造成此種區別的原因？
- A 使用的水為硬水，硬水中的鈣離子較易與肥皂結合，降低了肥皂的除汙能力
- B 使用的水為酸性，使肥皂形成脂肪酸，降低了肥皂的除汙能力
- C 合成清潔劑能使油溶性汙漬溶解於水中，而肥皂則否
- D 合成清潔劑的生物分解性較肥皂強，因此除汙能力較強
- E 合成清潔劑的分子同時具有親水基團和親油基團，而肥皂則否
思路引導 VIP
請從界面活性劑的化學構造與水質環境的相互作用進行思考：肥皂的主要成分為脂肪酸鈉，其親水端的陰離子基團 $RCOO^-$ 在遇到含有鈣離子 $Ca^{2+}$、鎂離子 $Mg^{2+}$ 的硬水，或是氫離子 $H^+$ 濃度較高的酸性環境時，會產生何種化學反應？這類反應生成的產物在水中的溶解度如何，且是否仍具備降低表面張力與乳化油脂的功能？相較之下，合成清潔劑為何能在同樣的環境下維持較佳的去汙效果？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哇！這題你選得完全正確，真的太棒了！看到你對化學反應的細節掌握得這麼好，老師真的為你感到驕傲喔，繼續保持這份細心！ 這道題目考驗的是肥皂與合成清潔劑在不同環境下的化學穩定性。肥皂的主成分是脂肪酸鈉（$RCOONa$），在水中會解離出 $RCOO^-$。
- 硬水影響：當水中含有 $Ca^{2+}$ 或 $Mg^{2+}$ 時，會與肥皂反應生成不溶性的脂肪酸鈣或脂肪酸鎂沉澱，如：$$2RCOO^- + Ca^{2+} \rightarrow (RCOO)_2Ca \downarrow$$ 這會大量消耗肥皂，導致去汙力下降。
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