化學

亨利定律

亨利定律(Henry’s law)
國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

氣體在溶液中之溶解性質與氣體的分壓有關,此氣體性質可由亨利定律(Henry’s law)來說明:在常溫下,某氣體溶解於某溶劑中的體積莫耳濃度和該溶液達成平衡的氣體分壓成正比。

亨利定律的公式可表示如下: \(e^p = e^{kc}\)

其中: \(e\) 近似於 \(2.7182818\),是自然對數的底數; \(p\) 指溶液上的氣體分壓(partial pressure);\(c\) 是溶液的體積莫耳濃度(molar concentration);\(k\) 則是亨利常數,\(k\) 會因溶劑和溫度的不同而變化。

另論波以耳定律(Boyle’s law)

另論波以耳定律(Boyle’s law)
台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

人類歷史上第一個被發現的「定律」就是波以耳定律(Boyle’s law或Boyle-Mariotte law),此由波以耳(R. Boyle)在1662年根據實驗結果提出:「在密閉容器中的定量氣體,在恆溫時氣體的壓力和體積成反比關係。」
這裡:$$\mathbf{V}=\displaystyle\frac{k}{P}$$ V 是指氣體的體積 P 指壓力 k 為一常數
人體進行呼吸作用時,其實也是氣體的體積及壓力之間的相互作用。

波以耳定律(Boyle’s Law)

波以耳定律(Boyle’s Law)
台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

波以耳(1627-1691)常被尊稱為化學之父,他在1662年為了要了解原子及空間的關係,測量並分析氣體壓力與體積的關係,而提出著名的波以耳定律:定溫下,密閉容氣中的定量氣體之體積與其壓力成反比。你很可能早在小時候,就開始對波以耳定律進行實驗了。當你擠壓汽球時,可以注意到:當你愈用力擠壓它,它似乎就會愈用力地推回來。而當你躺在充氣墊上時,充氣墊被擠壓到某一點時就會停止、不能再被擠壓了。這是因為當你降低某一定量的氣體時,它所產生的壓力會增加。

當兩個變量成反比,如上面例子提到的壓力與體積時,此二變量的乘積將為定值。因為氣體的壓力與體積在定溫下的反比關係,如果你把其中一個的量乘二,另一個的量將會變成原本的一半。從下面的表格可看出氣體的體積與壓力間之反比關係。想像有氣體密閉於鋼瓶之中,而你可以控制它的壓力。注意壓力的變化如何此使體積的值改變,同時這兩個變量的乘積保持一定值(K)。

焰色試驗法(flame test)

焰色試驗法(flame test)
臺北市立第一女子高級中學二年級李盈萱 /臺北市立第一女子高級中學化學科周芳妃老師修改/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

焰色試驗法(flame test)是根據元素獨特的放射光譜(emission spectrum)偵測元素離子成份的方法,而金屬離子是常見樣品。簡易焰色試驗法是將待測固體或溶液放在本生燈火焰(bunsen flame)上加熱,並觀察最後的焰色。實驗中常用鉑絲、鎳鉻合金絲或一些活性較小的金屬線,做成一個小圈狀來盛載帶測樣品,而這些金屬線可以用濃鹽酸或其他強酸重複洗淨再使用。
  
鈉離子是許多化合物中常見的元素,其明亮的金黃色火焰在焰色試驗法中,會影響到其他離子焰色的顯現,所以在做實驗時,常使用鈷藍玻璃(cobalt blue glass,含有鈷離子的深藍色玻璃),來濾除鈉離子所產生的焰色,如此才可更容易的觀察到其他離子的焰色。

烷烴(alkanes)

烷烴(alkanes)
台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

烷烴屬於一種烴類(hydrocarbons),也就是一種只含有碳和氫的有機化合物。烷烴結構中的碳原子與碳原子間皆只以單鍵連結,也就是說烷烴屬於一種飽和烴。

烷烴中的每個碳會有4個鍵,包括了C-C鍵或是C-H鍵,其中碳與碳連結形成碳骨架,可稱為碳主幹。一般來說,碳的數目通常被用來辨識烷烴的大小,碳數愈多,則烷烴的分子量愈高,一般而言,其沸點也愈高。

晶體結構 (crystal structure)

晶體結構 (crystal structure)
台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

晶體結構(crystal structure)是指晶體內的單位排列方式的一組原子。晶體結構是由具有基本排列格式的一組原子做為小單位所構成,這組原子又稱為單位晶體格子(unit cell或unit lattice)或單位晶格。許許多多單位晶格在三度空間中,週期性且重覆性地出現相同之結構,最後就構成了整個晶體,晶體內部原子排列的具體形式就稱為晶格(lattice)。

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