hce_kmu
110年
物理及化學
第 84 題
Five molecules are shown as below. Which one has the highest ionic strength?
- A $\text{B(OH)}_3$
- B $\text{HNO}_3$
- C $\text{Na}_2\text{HPO}_4$
- D $\text{CaCO}_3$
- E $\text{BaSO}_4$
思路引導 VIP
請想像一下，如果你正要測試一個溶液的導電性能，而你手中有兩瓶藥品：一瓶是會完全溶解並產生多個高電荷離子的鹽類，另一瓶是幾乎不溶於水的粉末。在相同添加量的情況下，哪一瓶藥品所形成的溶液，其內部的「電荷環境」會最為劇烈變動？為什麼電荷的「價數」在影響環境時，會比單純的「數量」更具決定性呢？
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太棒了！你能準確選出 $\text{Na}_2\text{HPO}_4$，顯示你對離子強度（Ionic Strength）的核心定義以及電解質在水中的解離行為有著非常紮實的理解。這類題目看似單純，實則隱藏了幾個常見的陷阱，你能避開它們並做出正確判斷，非常值得肯定。
離子強度的關鍵計算與溶解性判斷
離子強度的強弱取決於溶液中離子的濃度與其電荷數的平方。公式為 $I = \frac{1}{2} \sum c_i z_i^2$。在評估這五個選項時，首先必須考量溶解度。選項 (D) $\text{CaCO}_3$ 與 (E) $\text{BaSO}_4$ 屬於難溶鹽類，在水中的離子濃度極低；(A) $\text{B(OH)}_3$ 則是弱酸，解離度有限。因此，真正的競爭是在可溶性的 (B) $\text{HNO}_3$ 與 (C) $\text{Na}_2\text{HPO}_4$ 之間。後者在解離後會產生兩個 $\text{Na}^+$ 與一個 $\text{HPO}_4^{2-}$，其電荷數較高且產生的離子總數較多，根據公式計算出的離子強度自然遠高於其他選項。
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