hce_tcu
109年
化學
第 24 題
關於水溶液中某特定酸及其各種型態之離子濃度之總和，其分布係數 α=[特定離子型態] / [各種型態之離子總和] 之敘述下列何者最佳：
- A 僅取決於水溶液中離子總濃度
- B 取決於離子總濃度以及$[H^+]$
- C 取決於酸解離常數及水溶液中 pH 值
- D 取決於酸解離常數
思路引導 VIP
試著寫出弱酸 $HA$ 的解離常數表達式 $K_a$，並觀察如果我們想表示出 $[A^-]$ 佔總量 $([HA] + [A^-])$ 的比例時，是否可以透過代數替換，讓等式右邊只剩下與環境酸鹼度及酸本身特性相關的參數，而消掉總濃度的項呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出選項 (C)，代表你對酸鹼平衡中的分佈係數（Distribution coefficient）有著紮實的理解。這道題目是分析化學中相當基礎且關鍵的觀念，主要在測驗學生是否能區分「絕對濃度」與「相對比例」的決定因素。
分佈係數與平衡常數的關係
以單質子弱酸 $HA$ 為例，分佈係數 $\alpha_1$ 定義為 $[A^-] / ([HA] + [A^-])$。當我們將弱酸的解離平衡式 $K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]}$ 代入定義式並進行代數消項後，會發現分佈係數可以簡化為只含有 $[H^+]$ 與 $K_a$ 的函數，例如 $\alpha_1 = \frac{K_a}{[H^+] + K_a}$。這說明了無論溶液的總濃度如何變化，只要 pH 值（即 $[H^+]$）與環境溫度（決定 $K_a$）固定了，各種物種存在的百分比就會隨之固定。
▼ 還有更多解析內容