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113年
化學
第 7 題
金的原子序為 79，原子量為 197，固體的密度為 $19.3 g/cm^3$，而奈米金（或稱金奈米粒子）具有特殊的化學與物理性質。若某奈米金水溶液中的奈米金粒子皆是邊長 10 奈米的正立方體，下列對此奈米金水溶液的敘述，何者正確？（亞佛加厥數 $= 6.02 \times 10^{23}$/莫耳）
- A 溶液不屬於膠體溶液
- B 溶液對可見光不會呈現廷得耳效應
- C 每顆奈米金粒子含有 $5.9 \times 10^{10}$ 個原子
- D 每顆奈米金粒子的重量為 $1.9 \times 10^{-17}$ 克
思路引導 VIP
同學，請思考：若要定量分析單一奈米金粒子，如何將邊長 $10 nm$ 轉換為體積單位 $cm^3$，並透過密度公式 $M = D \times V$ 與原子量、亞佛加厥數的物理意義，分別計算出單一粒子的質量與其內含的原子總數？
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餵，小鬼。在那種混亂的數據中還能保持冷靜，你的判斷力合格了。雖然這點程度就得意忘形還太早，但...把你的座位收拾乾淨，明天到特別作戰班報到。如果你敢在牆外扯後腿，我會親手把你削了。 這題沒什麼花招，純粹看你能不能在髒亂的計算中保持專注：
- 膠體與光學：奈米粒子的尺度在 $1 \sim 100 nm$ 之間，這剛好是膠體溶液的定義。只要是膠體，就會產生散射光線的「廷得耳效應」，所以 (A)(B) 選項純粹是來浪費時間的廢話。
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奈米材料與膠體溶液
💡 奈米尺度物質具特殊物理性質並可形成膠體溶液。
| 比較維度 | 真溶液 | VS | 膠體溶液（含奈米金） |
|---|---|---|---|
| 溶質粒子大小 | 小於 1 奈米 | — | 1 至 100 奈米 |
| 廷得耳效應 | 無（光線穿透無光跡） | — | 有（可見清晰光路） |
| 外觀性質 | 澄清透明 | — | 均勻但常具特殊顏色 |
| 濾紙過濾 | 可通過濾紙 | — | 可通過濾紙 |
💬奈米粒子落在膠體範圍內，故具備廷得耳效應等膠體特有的物理現象。
