滲透壓 (Osmotic Pressure)（二）
東京大學理學博士陳藹然/國立臺灣大學化學系黃俊誠博士責任編輯
德國植物學家浦菲弗 (Wilhelm Pfeffer, 1854−1920)在1870年代，利用德國生理化學家特勞貝(Moritz Traube，1826−1894) 製造的半透膜，做了蔗糖溶液的滲透壓之定量研究。後來荷蘭的植物學家德弗里 (Jugo Mariede de Vries, 1848−1935) 在研究植物的枯萎現象時發現，當植物浸於純水中，植物會膨脹浮腫，若是改將植物浸於高濃度溶液時，植物會很快枯萎，只有將植物浸泡於適當濃度的溶液中，植物的細胞膜可維持正常。根據以上的觀察結果他推測：只有在植物細胞膜內外溶液的滲透壓相當時，細胞才能維持不被破壞。由此可知，滲透壓在生物學、生物化學和藥學上具有重大意義。
凡特何夫方程式（van’t Hoff Equation）
國立台灣大學化學系陳藹然博士/國立臺灣大學化學系黃俊誠博士責任編輯
1880年代植物學家浦菲弗（Wilhelm Pfeffer，1854-1920）進行一系列對滲透壓的實驗，1887年荷蘭化學家凡特何夫（J. H. van’t Hoff，1852−1911）開始進行滲透壓的理論研究。根據浦菲弗的結果凡特何夫發現含有1 g的蔗糖溶液其滲透壓和溶液體積成反比（eq 1），這個結論正好和波以耳定律中氣體體積與壓力的關係相似（Boyle’s law，PV = K）。最後他參考卡諾循環(Carnot cycle)又得到另一個結論，定濃度的蔗糖溶液其滲透壓和絕對溫度成正比（eq 2），這又恰好符合給呂薩克-查理定律（Gay Lussac – Charles’s law，V = KT）。結合以上兩點，定濃度溶液的滲透壓和溶液的體積成反比和絕對溫度成正比（eq 3）。
水銀電池（Mercury Battery）
國立台灣大學化學系黃俊誠博士/國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
水銀或稱汞電池，形狀大小如一般的鈕扣，因此又稱鈕扣電池。它屬於不可充電的一次化學電池。雖說早在100年前便已熟知的氧化汞-鋅電池系統，但一直未被廣泛使用。1942年由金頂（Duracell）電池的創立者，山謬•魯本（Samuel Ruben）與Mallory公司於二次大戰期間共同開發出第一個放電平穩的水銀電池。和多數發明一樣，初期只使用在金屬探測器、軍需品與軍用無線電的手提電話等軍事用途上，到了戰後才逐漸被民間廣泛地使用，例如小型的電子裝置心臟起搏器（cardiac pacemaker）等。水銀電池壽命可長達十年之久，電壓約維持在1.35伏特。大多數電池的電位會隨電池放電而下降，尤其是到使用壽命的末期時這個現象會特別明顯，而水銀電池即使是在電池壽命即將終了之時，仍可保有穩定之電壓。但因其價格較高，且含汞，有環境汙染的問題，目前已減少使用，甚至有些國家已禁用。
鋅碳電池 (Zinc-carbon Battery) 與鹼性電池 (Alkaline Battery)
國立臺灣大學化學系黃俊誠博士/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
鋅碳電池，又稱鋅碳乾電池、碳性電池、碳性電芯，外殼由鋅構成。第一個商用乾電池是由法國科學家勒克朗社（G. Leclanché, 1839-1882）所發明，電池的陽極是鋅罐。陰極是一支碳棒（石墨棒），碳棒是惰性電極，只作為電子的通路，本身沒有直接參與化學反應。兩電極之間填滿了氯化銨（NH4Cl）為電解質、二氧化錳（MnO2）和氯化鋅（ZnCl2）的飽和溶液以及一些惰性漆料濕漿糊（圖1）。當電極被連接時，陽極的鋅即被氧化就失去電子(e–)。失去的電子便經由電線跑到陰極，使NH4Cl中解離出的NH4+離子還原成NH3，同時也形成氫氣。釋出的氫再被二氧化錳所氧化，而NH3則被利用形成錯合物Zn(NH3)2Cl2。
陽電極上發生的氧化作用：
Zn(s) → Zn2+ (aq) + 2e–
陰電極上發生的還原作用：
2NH4+ (aq) + 2e– → 2NH3(aq)＋H2(g) 2MnO2(s) + H2(g) → Mn2O3(s) + H2O(l)
鋅離子則與氨反應，生成錯合物：
Zn2+ (aq) + 2NH3(aq) + 2Cl–(aq) → Zn(NH3)2Cl2
電池內的整體反應：
2MnO2(s) + 2NH4Cl(aq) + Zn(s) → Zn(NH3)2Cl2 + Mn2O3(s) + H2O(l)
鋅碳電池的電壓為1.5 V，這種電池適用於只需少量電流的電器。此電池至少有兩個缺點，第一若電池放電太快便不能及時除去生成的氣體，令電壓減低，要暫停使用一會，電壓才能恢復到原來的水平；此外這種電池的壽命亦較短，這是因為除了鋅電極放電時會反應之外，電池在未使用時，酸性氯化銨也會與鋅電極發生作用。一段時間後鋅外殼會變薄，電池內的糊狀化學藥品便會泄出，因此在電池外常加上一層鋼製或膠製的外殼，防止與大氣作用，亦可防止糊狀化學藥品泄出。
儲氫合金（Hydrogen Storage Metal）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
在二十世紀的六十年代，材料領域裏出現了能儲存氫的金屬和合金，統稱為儲氫合金。這些金屬或合金具有很強的捕捉氫的能力，它可以在一定的溫度和壓力條件下，氫分子在合金（或金屬）中先分解成單個的原子，而這些氫原子便“見縫插針”般地進入合金原子之間的縫隙中，並與合金進行化學反應生成金屬氫化物（metal hydrides），外在表現為大量“吸收”氫氣，同時放出大量熱量。而當對這些金屬氫化物進行加熱時，它們又會發生分解反應，氫原子又能結合成氫分子釋放出來，而且伴隨有明顯的吸熱效應。
儲氫合金的儲氫能力很強。單位體積儲氫的密度，是相同溫度、壓力條件下氣態氫的1000倍，也即相當於儲存了1000個大氣壓的高壓氫氣。
由於儲氫合金都是固體，既不用儲存高壓氫氣所需的大而笨重的鋼瓶，又不需存放液態氫那樣極低的溫度條件，需要儲氫時使合金與氫反應生成金屬氫化物並放出熱量，需要用氫時通過加熱或減壓使儲存於其中的氫釋放出來，如同蓄電池的充、放電，因此儲氫合金不愧是一種極其簡便易行的理想儲氫方法。
中子彈（Neutron Bomb）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
原子彈、氫彈爆炸時，不僅殺傷人員，而且對建築物、工廠設備等的破壞力很大，同時還會造成嚴重的放射性污染。那麼，當一個國家面對敵人高度機械化、裝甲化部隊的入侵時，應用何種方法反擊，既能挫敗敵方坦克，又不傷及自己的家園，傷及無辜的同胞呢？美國於1958年開始由「塞姆•科恩（Samuel Cohen）」著手中子彈的研發，雖然總統甘迺迪曾反對過中子彈的發展，在1962年，由「勞倫斯•利弗莫爾核武實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）」首先發展成功，並在內華達州引爆，成功地製造出中子彈。中子彈又稱為增強輻射彈，它實際上是一種靠微型原子彈引爆的特殊的超小型氫彈。
拉午耳定律 (Raoult’s Law)(一)
國立臺灣大學化學系陳藹然博士/國立臺灣大學化學系黃俊誠博士責任編輯
我們生活時時刻刻都在接觸水溶液，自古以來科學家對於水溶液的研究也一直從不間斷，從水溶液的基本性質如滲透壓、蒸氣壓、凝固點，到水溶液的應用等。很久以前大家就發現到含有非揮發性物質的水溶液，比起純水其沸騰溫度更高，顯示溶液中溶質的存在降低了溶液的蒸氣壓。第一個將這個觀察分析提出理論的是德國化學家巴布（Lambert Heinrich von Babo, 1818-1899），他在1848年提出稀薄溶液蒸氣壓的下降相對量『∆P/P0』，在相同溫度下為一常數；也就是有相同粒子數的稀鹽類水溶液，其相對蒸氣壓的降低值和溫度無關。（式一）
(P0-P)/P0 = ∆P/P0 =k （式一）
P：溶液蒸氣壓，P0：純溶劑蒸氣壓，∆P：蒸氣壓下降量，k：常數。
溶液的蒸汽壓與拉午耳定律 (Raoult’s Law) （二）
國立台灣大學化學系陳光彥/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
溶液的組成決定了溶液的蒸汽壓。根據拉午耳定律，溶質為非揮發性非電解質的稀薄溶液，其蒸氣壓和溶劑的莫耳分率成正比。若溶質為揮發性高蒸氣壓物質，溶液的蒸汽壓等於溶液中每一成份的蒸汽壓的總和（包含溶質和溶劑），每一成份的蒸汽壓等於此純物質的蒸汽壓和它在溶液中的莫耳分率（mole fraction）的乘積，溶液的總蒸汽壓P可以表示為下面的式子P=P*AXA+P*BXB……，而個別物質的蒸汽壓可以表示為Pi=P*iXi，其中，P*i為純物質的蒸汽壓，Xi為純物質在溶液中的莫耳分率。
就像符合理想氣體方程式的氣體稱之為「理想氣體」一樣，溶液的蒸汽壓符合拉午耳定律的溶液稱為「理想溶液（Ideal solution）」。理想溶液中的分子之間的引力相似，不論是溶質－溶質、溶劑－溶劑或溶質－溶劑間的引力。因此溶液的體積具有加成性，符合1 + 1 = 2原則，不因溶劑－溶質間吸引力不同而出現1 + 1不等於2的情形。也因為分子間的引力相近，混合時無能量改變，理想溶液在混合時沒有能量的變化，不會吸熱或放熱。譬如苯（Benzene）與甲苯（Toluene）混合溶液，兩者的分子大小相近、化學結構和極性相似，可形成理想溶液。
電化電池的電動勢（Electromotive Force）
國立台灣大學化學系黃俊誠博士/國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
構成電化電池的兩個電極電位間的電位差，稱為電化電池的電動勢（electromotive force，簡稱emf）。由電極與電解質溶液構成的半電池（half-cell），其介面有一電位差，稱為半電池電位。陽極的半反應電位為氧化電位，表示物質失去電子的傾向；陰極的半反應電位則為還原電位，表示物質獲得電子的傾向。電動勢與電極的大小無關，需要特別注意的是，半電池電位不是能量，所以沒有加成性。另外，由於氧化或還原反應無法單獨發生，所以半電池電位無法單獨測定。實驗上必須選擇一個半電池作為參考電極，經由測定兩個半電池之電位差來標定另一個半電池的電位。 半電池電位隨物質的種類、濃度及溫度而異，故必需在特定之狀態下比較。如在1大氣壓，25°C的溶液中，反應的電解質濃度為1.0 M時的半電池電位稱為標準電位，以E°表示。