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篇名： 質來紙網 作者： 李依融 蔡佳洵 陳政佑 私立華盛頓中學 高二2 班 PDF created with pdfFactory trial version 質來紙網 壹●前言： 上化學反應速率章節時 ，老師有提到在水中有一些化學反應速率極快，如酸鹼中和 ，但是如 果是在離子分布不均的情況下反應，離子的擴散速率卻決定了反應的速率，我們本想探討各 離子的擴散速率比，不過因為這牽扯到的太多東西 ，如水中其他離子的干擾 ，溫度 化，濃 + 度梯度差等，所以我們決定用H 做基準，也就是說觀察各種離子從一點擴散到一段固定的距 離，再把各時間做比較 ，但是這作法必須在各離子在擴散時，濃度的下降比率相等為前提下 才能比較 ，偏偏經網路上一高手的指導得知事實與理想不同，在之後我們靈機一轉 ，我們是 可以從離子擴散時濃度的 化率下手 ，不過這比原本的構想更難實現 ，但是氫離子不同，因 為ph 值就是氫離子濃度的表示法之一，我們利用了簡單的萬用試紙，來進行檢測 ，這樣就 的知道氫離子在擴散的過程中的濃度 化量。 + + 本來我們小組想的不太多又或許是知識背景不夠吧，認為質子的擴散只是單純的以H O 或H 3 的狀態從濃度最高處網濃度低處擴散，但是在閱讀 一 關於質子擴散的報告後得知，事情 不是像我們這些憨人所想的這樣。 報告中有提到幾個有關質子運載的定律及機理有Stokes 定律、Grutthuss 機理 、分子擴散 觸發結構擴散(structure diffusion triggered by molecular diffusion)機理 、運載機理 (Vehicle Mechanism) 。雖然這遠遠超越了我們高中生的範圍 ，但是我們仍將上述的理論做 了簡單的介紹。 貳●正文 一、 研究目的： 1. 了解質子特性 。 2. 了解水中質子的擴散運動 。 3. 了解Stokes 定律 。 4. 了解Grutthuss 機理及其修改內容 。 5. 了解分子擴散觸發結構擴散(structurediffusion triggered by molecular diffusion) 機理。 6. 了解運載機理(Vehicle Mechanism) 。 二、文獻探討：(註一) Stockes 定律是指溶液中離子擴散能力與離子半徑的關係 ，但是若依照其理論 ，因為H O+ 3 + + + 的半徑和K 相似 ，故兩者擴散能力應該相仿 ，但事實上H O 的擴散能力遠大於K 的，又若以 3 + H 的半徑計算又與實際大很多，不過此情況只僅限於在水溶液當中，在其他的溶劑中不一定 也有相同的情形 ，這說明質子運輸力超強的特性與水的存在有關 。