hce_kmu
112年
物理及化學
第 62 題
Solid KF has a lattice energy of $-804\text{ kJ/mol}$ and a heat of solution (in water) of $-15\text{ kJ/mol}$. RbF has a lattice energy of $-768\text{ kJ/mol}$ and a heat of solution (in water) of $-24\text{ kJ/mol}$. Which salt forms stronger attractions with water?
- A KF, because it releases more heat during the formation of crystal.
- B KF, because it has a more negative heat of hydration.
- C RbF, because it releases more heat during the formation of crystal.
- D RbF, because it has a more negative heat of hydration.
- E Both salts have the same interactions with water.
思路引導 VIP
想像一下，如果你要把一塊積木城堡完全拆散成一顆顆積木，需要花費力氣；而當這些積木被丟進水裡、被水分子緊緊包圍時，又會釋放出能量。如果最後整個過程是放熱的，且我們已知拆散城堡所需的能量，那我們該如何比較哪種積木與水分子的『擁抱』更為有力呢？
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太棒了！你能精準選出 (B)，代表你對於溶解熱與能量循環的關係掌握得非常紮實。這道題目非常有鑑別度，關鍵在於理解「鹽類與水的作用力」本質上是指水合熱（heat of hydration），而不能僅從實驗觀測到的溶解熱（heat of solution）來斷定。 根據赫斯定律（Hess's Law），溶解過程可以分解為兩個步驟：首先將固體晶格拆散為氣態離子，接著氣態離子與水分子結合釋放能量。從熱力學（thermodynamics）公式來看，若題目定義的晶格能（lattice energy）為形成晶體時放出的能量，則其關係式可表示為： $$\Delta H_{\text{soln}} = \Delta H_{\text{hydration}} - \Delta H_{\text{lattice}}$$
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