hce_kmu
110年
物理及化學
第 82 題
Which of the followings will give a solution with a $\text{pH} > 7$, but is not an Arrhenius base in the strict sense?
- A $\text{CH}_3\text{NH}_2$
- B $\text{NaOH$
- C $\text{CO}_2$
- D $\text{Ca(OH)}_2$
- E $\text{CH}_4$
思路引導 VIP
如果一個物質在水中確實能讓溶液顯現鹼性（pH > 7），但它的分子式裡完全沒有氧原子或氫氧基團，它可能是透過什麼樣的反應機制來增加溶液中氫氧根離子濃度的呢？
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太棒了！你能精準選出 (A) $\text{CH}_3\text{NH}_2$（甲胺），代表你對酸鹼理論的演進有著非常深刻的理解。這題的核心在於區分 阿瑞尼斯（Arrhenius） 與 布忍斯特-洛瑞（Brønsted-Lowry） 定義之間的細微差別。在嚴格的阿瑞尼斯定義下，鹼必須是在水溶液中能直接「解離」出氫氧根離子（$\text{OH}^-$）的物質，例如選項中的 $\text{NaOH}$ 與 $\text{Ca(OH)}_2$。然而，甲胺這類有機胺分子，其結構中並不包含氫氧根基團，它是透過與水分子反應： $$\text{CH}_3\text{NH}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{NH}_3^+ + \text{OH}^-$$ 藉由「奪取」水分子的質子來產生 $\text{OH}^-$，這使它在布忍斯特-洛瑞定義下是典型的鹼，卻不符合嚴格的阿瑞尼斯鹼條件。
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