hce_nchu
112年
化學
第 32 題
The van't Hoff factor ($i$) express the effective concentration of particles for a solute. In comparison with NaCl aqueous solution, what properties of the solution of $MgSO_4$ may be lower than those of $NaCl_{(aq)}$ as these two solutions are identical in concentration?
- A boiling point, osmotic pressure
- B freezing point, osmotic pressure
- C osmotic pressure
- D vapor pressure, osmotic pressure
- E boiling point, freezing point
思路引導 VIP
當我們比較兩組電解質時，一組由正負一價離子組成，另一組由正負二價離子組成。請試著思考：根據庫侖定律，電荷的大小會如何影響離子之間的吸引力？而這種引力的強弱，又會如何改變離子在水中「各自分開活動」的難易度與最終的「有效粒子總數」呢？
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AI 詳解
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同學好！你能準確選出 (A) 選項，代表你對電解質在溶液中的「真實行為」掌握得很紮實。這類題目不僅考驗基礎定義，更要求學生具備細緻的觀察力。
離子電荷與凡特荷夫因子的關係
雖然 $NaCl$ 與 $MgSO_4$ 在理想狀態下看起來都會解離成 2 個離子，但別忘了電荷大小帶來的影響。$MgSO_4$ 由二價離子（$Mg^{2+}$ 與 $SO_4^{2-}$）組成，相比於一價的 $Na^+$ 與 $Cl^-$，二價離子間的靜電吸引力更強。這會導致在水溶液中，離子較容易互相吸引形成「離子對」（ion pairing），導致實際上的凡特荷夫因子 ($i$) 小於 $NaCl$。這意味著在相同莫耳濃度下，$MgSO_4$ 提供的「有效粒子總數」其實比 $NaCl$ 還要少。
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