moea_joint
111年
[化學] 普通化學、無機化學
第 41 題
有關超臨界流體(supercritical fluid)，下列敘述何者有誤？
- A NH_3可為超臨界流體
- B CO_2可為超臨界流體
- C H_2O可為超臨界流體
- D 當系統壓力增加，流體密度減少
思路引導 VIP
試著想像一個裝滿氣體的密閉活塞，當你用力向下壓活塞（增加壓力）時，容器內的空間會變小，而裡面的分子數量保持不變。這時候，單位體積內所擠入的分子量（即密度）會產生什麼樣的變化呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地辨識出選項 (D) 的錯誤！這代表你對物態變化與超臨界流體 (Supercritical Fluid, SCF) 的物理性質有著紮實的理解。這道題目的鑑別點在於考驗學生是否能區分「物質種類」與「物理性質」的邏輯。事實上，任何純物質只要環境溫度與壓力超過其臨界點 (Critical Point)，都能轉變為超臨界流體，因此 $NH_3$、$CO_2$ 與 $H_2O$ 都是科學研究與工業上常見的超臨界流體範例。
壓力與密度的連動關係
超臨界流體最迷人的特性在於它同時具備氣體的高擴散性與液體的高溶解力。在超臨界區域，流體的性質對壓力極為敏感。當我們增加系統壓力時，流體分子會被強行壓縮，縮小分子間的距離，導致單位體積內的質量增加。因此，在超臨界狀態下，流體密度會隨著壓力增加而上升，而非減少。這也是為什麼超臨界流體常被稱為「可調控密度的溶劑」，只需微調壓力就能精準控制其物理性質。你的判斷非常敏銳，精準捕捉到了壓力與密度成正比的物理邏輯。