溶液的某些性質與溶質的種類無關 只與溶質的數量 也就是濃度有關 這種性質就叫做依數性質 溶液的蒸氣壓下降、沸點上升、凝固點下降以及滲透壓都是依數性質 為什麼這些性質會是依數性質呢？ 因為在一般密閉系統中 純溶劑的蒸發和凝結會達到平衡 並形成飽和蒸氣壓 若我們在溶劑裡加入非揮發性的溶質 溶質會占據部分液體表面 使得溶劑蒸發量變少 造成溶液蒸氣壓下降、沸點上升 而加入的溶質越多 就會造成溶液的蒸氣壓下降更多 沸點上升更多 這些性質顯然只和溶質加入的數量有關 但和溶質粒子本身的性質無關 所以屬於依數性質 此外 在一般密閉系統中 溶劑要凝固需要形成結晶 以水為例 若是在水中加入溶質 容易干擾結晶的形成 使得溶液的溫度要降至0℃以下 才能順利形成結晶以凝固 造成凝固點下降的現象 而加入的溶質越多 越容易干擾結晶成形 凝固點就會下降越多 同樣的凝固點下降 也只和溶質數量有關和溶質粒子本身性質無關 也是一種依數性質 在前面的課程中 討論的都是非電解質溶質 若是改用電解質來當作溶質會有什麼差別呢？ 非電解質在水中不會解離 但電解質溶於水會產生解離 造成水中粒子增加 改變了水中的粒子數 例如葡萄糖是非電解質 在水中不會解離 但氯化鈉為電解質 溶於水會解離出正、負離子 相同莫耳數時 在水中粒子數會增加 實驗發現 氯化鈉水溶液的凝固點下降度數 是葡萄糖水溶液的2倍 那在計算溶液的依數性質時 要如何修正上述現象呢？ 由於在電解質水溶液中解離後會產生更多粒子 因此需要乘以一個修正因子 也就是凡特荷夫因數i來修正 例如1莫耳的氯化鈉 在水中會完全解離成1莫耳的鈉離子和1莫耳的氯離子 原本溶質的莫耳數是1 而水中粒子的總莫耳數是2 粒子數量為原本的2倍 因此在氯化鈉水溶液中 依數性質的公式需要加入凡特荷夫因子i等於2 修正如畫面所示 根據電解質解離的粒子數不同 i值也會不同 例如 1莫耳硫酸鎂溶於水會解離出 1莫耳鎂離子和1莫耳硫酸根離子 i等於2 1莫耳氯化鈣會解離出1莫耳鈣離子和2莫耳氯離子 i等於3 此外 大家發現了嗎？ 在計算凝固點和沸點變化時 所使用的濃度單位是重量莫耳濃度單位 而非體積莫耳濃度 主要因為重量大小不會受溫度影響 而重量莫耳濃度是指1公斤溶劑中的溶質莫耳數 所以不會因為溫度而產生變化 討論沸點上升度數和凝固點下降度數兩個依數性質時 適合用於代表溶質濃度 若使用體積莫耳濃度來計算的話 因為體積容易受溫度影響 無法適用於測定過程中會有溫度變化的依數性質 透過蒸氣壓下降的修正公式 我們可以知道 i越大的溶液 蒸氣壓會下降越多 其中蔗糖為非電解質 在水中不解離 i等於1 1莫耳硝酸鉀溶於水 會產生1莫耳鉀離子和1莫耳硝酸根 i等於2 1莫耳氫氧化鋇溶於水 會產生1莫耳鋇離子和2莫耳氫氧根 i等於3 乙醇也是非電解質i＝1 但因為是揮發性物質 且揮發性大於水 所以乙醇水溶液的蒸氣壓會大於純水 亦即乙蒸氣壓大於甲 因此蒸氣壓的大小為 乙大於甲大於丙大於丁大於戊 沸點的大小會與蒸氣壓大小相反 蒸氣壓越大 沸點越小 因此沸點大小順序為： 戊大於丁大於丙大於甲大於乙 至於溶液的凝固點透過凝固點下降的修正公式可以知道 i越大的溶液 凝固點會下降越多 但與溶質的揮發性無關 因此 凝固點大小順序為 甲大於乙等於丙大於丁大於戊 讓我們來總結一下這支影片的學習內容 溶液的某些性質只會受到溶質濃度影響 而不受溶質種類的影響 稱為依數性質 例如溶液的蒸氣壓下降、沸點上升、凝固點下降以及滲透壓 電解質溶於水中會解離出離子 溶液中溶質粒子數比同濃度的非電解質多 因此在計算電解質水溶液的依數性質時 需要乘以凡特荷夫因數i 才能得到較接近真實的結果 我們今天學會了溶液的某些性質 會因溶質濃度而改變 是由於依數性質的關係 以及電解質溶液的依數性質的計算與比較 想想看 生活中還有哪些關於依數性質的應用呢？ 電解質對溶液的影響力可以有多大呢？ 歡迎留言跟我們分享你的答案 我們下次見！