狐狸貓和小數蛙正在公園裡玩耍 沒想到過了一會兒 卻下起了傾盆大雨 他們趕緊回家避雨 回到家的他們 把身體擦乾後 便坐到沙發上聊天 並拿起水壺補充水分 狐狸貓看著水壺提出疑問： 為什麼水壺裡的水 放一段時間後不會變乾 但是下雨後的地面 經過一段時間後 卻會變乾呢？ 這時小數蛙要狐狸貓先想想之前學過的 「物質的三態變化」 狐狸貓說： 一個物質在不同溫度及壓力條件下 可以在固態、氣態、液態三態間轉換 液態吸熱轉換成氣態的過程 稱作汽化 而汽化可以分為蒸發和沸騰兩種 而氣態放熱後 轉換成液態的過程 則稱為凝結 小數蛙點點頭說：沒錯 下過雨的地面會變乾 是因為液態的雨水 經過一段時間吸熱 轉換成氣態 並逸散到空氣中 而雨水可以蒸發變成水蒸氣 水蒸氣也可以凝結降水 聽完後 狐狸貓還是有點疑惑 既然水有蒸發 為何水壺內的水看起來沒有消失？ 小數蛙說 不如我們做個實驗來看看吧 小數蛙請狐狸貓找兩個寶特瓶 並且在裡面各放半瓶水 接下來 小數蛙請狐狸貓 在水面處畫上一條紅線 然後把一個寶特瓶的瓶蓋旋開 並把這個寶特瓶　標示記號A 另一個拴緊瓶蓋的寶特瓶　則標示B 狐狸貓不理解為何要這麼做？ 小數蛙告訴狐狸貓： 我們把兩個寶特瓶 一個蓋上蓋子 一個不蓋蓋子 兩天後　看看會發生什麼事情吧！ 兩天後 狐狸貓和小數蛙來觀察寶特瓶的狀況 狐狸貓發現 沒蓋蓋子的A寶特瓶的水 水量有明顯的變化 但有蓋蓋子的B寶特瓶 水量沒有下降很多 狐狸貓想起之前複習過的物質三態變化 知道A寶特瓶裡的水變少 應該是由液態蒸發成氣態 所以水量明顯下降 不過B寶特瓶的水 難道不會蒸發成氣態嗎？ 小數蛙說： 其實A、B寶特瓶中的水 都會蒸發成水蒸氣 不過A寶特瓶的水蒸發後 水蒸氣可逸散到空氣中 而B寶特瓶裡的水蒸氣 因為瓶子有蓋上蓋子 形成了密閉空間 所以水蒸氣無法逸出瓶外 小數蛙請狐狸貓再仔細觀察 除了水量的變化外 還有什麼發現呢？ 狐狸貓看了看 發現B寶特瓶瓶身內壁上的小水滴 比A寶特瓶多 便好奇地問： 是不是也有水蒸氣凝結成水的反應呢？ 小數蛙表示沒錯 除了液態水會蒸發成水蒸氣 同時水蒸氣也會凝結成液態水 B寶特瓶中的水蒸發成水蒸氣後 因在密閉空間無法逸出瓶外 因此水蒸氣再度凝結成水 所以才會在瓶身內壁 觀察到較多的小水滴 接著小數蛙拿出一張紙 寫下從液態水蒸發成水蒸氣的反應 稱為正反應 而水蒸氣凝結成水的反應 稱為逆反應 如果正反應和逆反應可以同時進行 則稱為可逆反應 而B寶特瓶中的水看起來沒有變化 是因為蒸發和凝結的正、逆反應 速率差不多 雖然外觀看起來沒有變化 但其實蒸發和凝結的反應仍持續進行 並沒有停止 而這樣的狀態稱作「動態平衡」 為了加深狐狸貓的印象 小數蛙提到： 有一次製作糖水時 為了測試比較好喝的甜度 他分次加入等分量的砂糖並攪拌 多加幾次之後 發現加入的砂糖無法溶解 且會觀察到杯底有沉澱的砂糖 小數蛙向狐狸貓解釋 一開始 砂糖溶解的速率大於沉澱的速率 所以攪拌時砂糖會溶解 當加入越來越多的溶質後 會發現杯底產生沉澱 代表這時已經呈現飽和狀態 沉澱速率 大於溶解速率 此時如果停止再加入溶質 待溶解與沉澱速率相同時 沉澱的量不再增加 便達到平衡的狀態 也就是前面說到的動態平衡 小數蛙又舉了一個例子 他請狐狸貓回想一下硫酸銅變色的實驗 實驗室中 常見的硫酸銅是呈現藍色的 經過加熱後 會變成白色的無水硫酸銅 若將水滴入白色的硫酸銅 則會變回藍色的硫酸銅 小數蛙請狐狸貓 在黑板上寫下反應式 並將無水硫酸銅加水後成為含水硫酸銅 定為正反應 含水硫酸銅加熱 變成無水硫酸銅 為逆反應 小數蛙接著說： 這個反應也可以同時進行正反應和逆反應 因此也是可逆反應 突然小數蛙從實驗櫃中拿出藥品 上面標示著「氯化亞鈷」 並對狐狸貓說： 來來來　狐狸貓你看看 我來變個魔術吧 於是小數蛙 便把部分氯化亞鈷晶體倒入燒杯中 加入水攪拌 此時　原本藍色的晶體倒入水中後 呈現「粉紅色」或「紫紅色」的水溶液 接著小數蛙拿出一張白紙 請狐狸貓用易沾水的筆 利用這杯溶液在紙上畫圖 狐狸貓在紙上畫了自畫像 紙上便有了一隻粉紅色的狐狸貓 畫完後 小數蛙把紙張拿去烘烤 粉紅色的狐狸貓便轉變成藍色的狐狸貓 狐狸貓驚訝地說： 真是Magic！ 小數蛙笑著解釋： 這是因為藍色的氯化亞鈷與水反應後 會變成「粉紅色」或「紫紅色」的氯化亞鈷水溶液 而氯化亞鈷水溶液加熱後 就會變回藍色的氯化亞鈷晶體 所以這也是一種可逆反應喔！ 狐狸貓開心的表示 真是有趣的可逆反應 我要把這魔術記起來！ 學了這麼多與可逆反應相關的有趣實驗 小數蛙想請狐狸貓回答一個問題 請螢幕前的你　也一起解答吧！ 狐狸貓將今天學到的知識　做了一個重點整理： 可逆反應： 在同一反應條件下 正反應與逆反應能同時進行的化學反應 在可逆反應中 當正反應及逆反應的反應速率相等時 雖然外觀看起來沒有變化 但反應仍持續進行 並沒有停止 這樣的狀態稱作「動態平衡」 而硫酸銅變色反應、 氯化亞鈷變色反應 都是可逆反應的例子 最後　和狐狸貓與小數蛙一起來腦力激盪吧！ 生活中充滿很多可逆反應的例子 想看看 若反應呈現平衡的狀態 請問有哪些因素可以影響反應平衡 造成反應開始明顯變化呢？