這天假日 小數蛙和狐狸貓 相約到圖書館讀書、寫作業 中午的時候 小數蛙提議到他家吃午餐 狐狸貓開心的表示贊成 天氣實在太熱了 從圖書館走回小數蛙家 短短十分鐘的路程 就讓他們汗流浹背 回到家後 小數蛙提議來做一杯蜂蜜水消消暑 他從櫥櫃上拿出一瓶蜂蜜遞給狐狸貓 請他幫忙調蜂蜜水 結果狐狸貓調製蜂蜜水時 不小心在其中一杯 倒了太多的蜂蜜…… 結果調製完成的兩杯蜂蜜水 顏色深淺差異很大 小數蛙看到後 笑著說： 這兩杯蜂蜜水的濃度 還差真多呢！ 這時　他突然靈光一閃 問狐狸貓還記不記得 之前做過 「鹽酸濃度與反應速率」的實驗？ 狐狸貓表示記得 同體積的鹽酸 濃度較高的 氫離子濃度也較高 因此 與碳酸鈉的碰撞機會增加 會產生較多二氧化碳 使得氣球膨脹速率較快 而濃度較低的鹽酸 氫離子與碳酸鈉的 碰撞機會減少 產生較少的二氧化碳 所以氣球膨脹的速率較慢 小數蛙稱讚狐狸貓說得太棒了 記得真清楚！ 狐狸貓很疑惑 不知道為什麼小數蛙要問這個問題？ 小數蛙說： 因為我突然想到了 濃度與化學平衡的關係啦！ 濃度會影響反應速率 那就會影響反應的平衡喔！ 你想想 如果我們有一個連通的水箱 一邊是反應物 一邊是生成物 當增加反應物的水量 水會從高水位的往低水位的流 也就表示反應物的水量會減少 而生成物的水量會增加 直到兩邊水位一樣高 又達到平衡 這就跟我們之前學的可逆反應達到平衡一樣 濃度變高 反應速率加快 也會有類似的現象 聽到這裡 狐狸貓還是不太明白 於是小數蛙便提議 我們明天一起去學校 利用鉻酸鉀水溶液來進行實驗 觀察水溶液中的 氫離子濃度變化 對反應平衡的影響 你就知道了 隔天 小數蛙和狐狸貓前往實驗教室 準備進行 濃度對化學平衡的影響的實驗 觀察鉻酸鉀水溶液 加入不同 酸鹼性溶液時 溶液內氫離子濃度 對於顏色的影響 首先 小數蛙用滴管吸取一些硫酸 滴入裝有鉻酸鉀水溶液的試管中 狐狸貓驚奇的發現 試管中的水溶液顏色 漸漸變深 從原本的黃色 變成橘紅色了！ 小數蛙解釋 鉻酸鉀在水中 會解離出無色的鉀離子、 黃色的鉻酸根離子 此時　水溶液趨向黃色 當我們加入酸性物質後 會使水溶液中的氫離子濃度增加 由於氫離子會與鉻酸根離子反應 產生橘紅色的二鉻酸根離子 因此　水溶液的顏色 才會逐漸趨向橘紅色 若用化學反應式來看 當我們加入酸性物質後 溶液中的氫離子濃度增加 破壞了原本的化學平衡 使正反應速率增加 有利於氫離子與鉻酸根離子反應 生成二鉻酸根離子和水 隨著反應持續進行 鉻酸根離子的濃度逐漸降低 二鉻酸根離子濃度逐漸增加 將使正反應速率變慢 逆反應速率增加 最後 當正反應與逆反應速率相等時 即達成新的平衡 接下來 我們來試試看 如果再加入氫氧化鈉到水溶液中 又會產生什麼變化吧！ 小數蛙用滴管 吸取一些氫氧化鈉水溶液 加入剛才實驗的試管中 狐狸貓興奮的說： 試管中的水溶液 又變回黃色的了 好神奇喔！ 為什麼會這樣呢？ 小數蛙推了推眼鏡解釋 由於氫氧化鈉為鹼性 當我們加入鹼性物質後 溶液中的氫離子濃度降低 使得逆反應速率比正反應速率快 此時 二鉻酸根離子會加快與水反應 生成鉻酸根離子和氫離子 隨著反應持續進行 二鉻酸根離子濃度逐漸降低 鉻酸根離子的濃度逐漸增加 將使逆反應速率變慢 正反應速率增加 最後 當正反應與逆反應速率相等時 即達成新的平衡 聽完小數蛙的解釋 狐狸貓得出了一個結論 當反應物或生成物的濃度改變時 會改變可逆反應的平衡 造成平衡移動 移動方向 會往降低濃度改變的影響前進 直到達成新的平衡 小數蛙稱讚狐狸貓真是太聰明了 解釋一下就明白了呢！ 便提議來考考他 有關濃度影響化學平衡的題目 狐狸貓非常有自信地點頭答應了 狐狸貓說： 答案是C 當水溶液呈現橘紅色時 表示溶液中的二鉻酸根離子濃度較高 此時　若加入鹼性物質 會讓氫離子濃度降低 進而消耗二鉻酸根離子 生成鉻酸根離子 使水溶液漸漸趨向黃色 小數蛙稱讚狐狸貓說得非常好 看來狐狸貓 已經完全瞭解濃度 對化學平衡的影響囉！ 並接著補充： A選項錯誤 是因為化學反應式中的係數比 是指消耗反應物 與產生生成物的比例 並非代表化學反應結束 或達平衡時 最終反應物與生成物的比例 而B選項錯誤的原因 是當溶液達成平衡時 正、逆反應速率一樣 而鉻酸鉀與二鉻酸鉀的濃度 並不一定會相等 不然只要達到平衡 濃度都要相等的話 那顏色應該都要一樣 就不會有我們前面實驗結果 呈現顏色不同了 狐狸貓看了看牆上的時鐘 表示時間不早了 趕快來收拾一下吧！ 在他準備將水溶液倒入水槽中時 小數蛙趕緊跳出來阻止 他解釋 今天實驗中所使用的溶液具有毒性 因此於實驗完畢後 記得一定要將廢棄溶液回收喔！ 現在　我們再一起練習一下吧！ 狐狸貓將今天學到的知識　進行整理： 當反應的平衡 受到外來因素影響時 會使反應 往降低外來因素影響的反應方向進行 直到達成新的平衡 在鉻酸鉀水溶液實驗中 當加入酸性物質時 會讓氫離子濃度增加 氫離子與鉻酸根離子反應 產生二鉻酸根離子 使溶液顏色趨向橘紅色 當加入鹼性物質時 會讓氫離子濃度降低 進而消耗二鉻酸根離子 生成鉻酸根離子 使溶液顏色趨向黃色 最後　和狐狸貓一起腦力激盪吧！ 想一想 在下列可逆的化學反應式中 經過括弧內步驟操作 加入指定的水溶液後 可使反應式中 標示紅字之物質增加的 有哪些選項？