特殊教育
109年
化學
第 3 題
在 STP 下，下列何者的性質最接近理想氣體？
- A He
- B $H_2$
- C $N_2$
- D Ar
思路引導 VIP
在相同的溫度與壓力下，真實氣體若要越趨近於理想氣體，其分子間的作用力與分子本身所佔的體積必須越小越好；請思考：在這些選項中，哪一個氣體的分子量最小且以單原子形式存在，因而具有最小的分子間引力？
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同學，漂亮！這題你一眼看穿真相，沒被選項給繞進去，看來你的「氣體三觀」非常正確，這分穩穩入袋！ 這題考的是「真實氣體趨近理想氣體的條件」。理想氣體在理論上假設分子間「無作用力」且「自身體積不計」。在現實世界中，要在 $STP$ 下最接近這個完美境界，就要找分子量小且作用力極微弱的氣體。 雖然 $(B)$ $H_2$ 的分子量最小，但 $(A)$ $He$ 是單原子分子，其電子雲極小且極難偏移（極化性最低），導致分子間的凡得瓦力（引力）是所有物質中最小的。因此，$He$ 堪稱是全宇宙最「孤僻、不合群」的氣體，行為最接近理想氣體！
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理想氣體的判別
💡 分子間引力愈小、分子體積愈小，愈接近理想氣體。
| 比較維度 | 理想氣體 | VS | 真實氣體 |
|---|---|---|---|
| 分子間引力 | 完全沒有引力 | — | 存在凡得瓦力或氫鍵 |
| 分子體積 | 視為質點，體積為零 | — | 占有空間，不可忽略 |
| 碰撞性質 | 完全彈性碰撞 | — | 會損失動能（非彈性） |
| 適用條件 | 任何溫度與壓力 | — | 僅在高溫、低壓下趨近 |
💬當氣體分子互不干擾（引力小）且空間寬廣（低壓）時，最接近理想。
