勒沙特列原理對很多老師以及學生而言都是一門很難理解的課程，但是不知為何我每次上到這章總是信心滿滿，開心地不得了。
勒沙特列原理定義為「當一平衡受到外加因素影響，平衡會朝向抵銷或消除此外加因素方向移動，直至平衡。」
白話點說就是當你穩定過爽爽的生活，突然有一天你中了十六億大樂透或是得了癌症，你總是要調整自己的生活好適應新的生活吧！
勒沙特列原理有幾個步驟：
一、先知道此外加因素是否會影響平衡，如果不會影響，那就不用再想啦！
請愛用反應商(Q)及平衡常數(K)的比較。
二、平衡會改變，那會朝向哪個方向改變呢？
請再度愛用反應商(Q)及平衡常數(K)的比較。
三、反應方向朝向某方向改變，請將物質的莫耳數及濃度分開觀察。
1.莫耳數：用外加因素及反應移動方向觀察。
2.濃度：這就比較麻煩，因為單看莫耳數是不準的，因此必須要從平衡常數下手。
<例子>
反應A+B→C，若現在加水稀釋。K=[C]平/[A]平[B]平
Q=[C]/[A][B]由於分母有兩個濃度變小，因此整體Q值大於K。
表示便是反應物過多，反應朝向左方平衡。
由於反應向左，外加因素未添加A、B、C三種物質，因此nA：變大、nB：變大、nC：變小。
但是濃度呢？並非[A] 便大、[B]變大、[C]變小，因此[濃度]=莫耳數/體積。
可是我們可以先確定[C]的濃度一定變小。
因此從K=[C]'平/[A]'平[B]'平。K值不變，[C]變小，那表示[A][B]兩個數值相乘變小，加上兩者的改變效應是一樣的(莫耳數變大，體積也變大，表示[A]、[B]兩者的濃度皆變小。
2011年1月9日 星期日
2010年11月18日 星期四
秘密會社2010.10.28「小王子」
主持人：T同事
參與者：W同事及我
旁聽者：T同事的R表妹
首先由T同事開場白：
我相當喜歡這部作品，這部作品裡頭就像作者簡介中所描述的，作者喜歡將文字濃縮再濃縮，裡頭人物之間的關係，作者都在投射世人的愛恨情仇。其中我最喜歡小王子與狐狸的關係，為何朋友會成為朋友，是否我們兩人共同建立了相似的時間要在這裡一起相處，進一步將彼此馴養了呢？再來，我也很喜歡小王子到點燈的那個星球上，因為點燈的人如此喜歡自己的工作，並且堅守職位，毫無怨言。
W同事：
我也很喜歡小王子到達點燈的人，但是我想的跟T同事不同，我覺得這就像是人類的進化史，從以前的採集，到畜牧，之後到了農業，最後走上了工業，看似好像人類一直在進步，科技一直突破，眾人教育程度提高。可是卻發現人類的工作時間越來越長，並且每個人都坐著重複的事情，每個人就像是一個小小螺絲一樣，大部分的人都沒辦法從工作中得到成就感，那這樣人是否算是進化呢？
我：
我最喜歡國王那段，雖然他很無知，但是我覺得他相當崇尚自然，他其實代表的是科技人。在科學之中，人們不是在創造，而是在發現。我們從大自然中努力做實驗找出規則，然後再由規則中演化出類似但更好的物品。但是前提是我們其實無法改變自然，就像我們沒辦法叫太陽趕快下山，我們只能等太陽自己下山。
參與者：W同事及我
旁聽者：T同事的R表妹
首先由T同事開場白：
我相當喜歡這部作品，這部作品裡頭就像作者簡介中所描述的，作者喜歡將文字濃縮再濃縮，裡頭人物之間的關係，作者都在投射世人的愛恨情仇。其中我最喜歡小王子與狐狸的關係，為何朋友會成為朋友，是否我們兩人共同建立了相似的時間要在這裡一起相處，進一步將彼此馴養了呢？再來，我也很喜歡小王子到點燈的那個星球上，因為點燈的人如此喜歡自己的工作，並且堅守職位，毫無怨言。
W同事：
我也很喜歡小王子到達點燈的人，但是我想的跟T同事不同，我覺得這就像是人類的進化史，從以前的採集，到畜牧，之後到了農業，最後走上了工業，看似好像人類一直在進步，科技一直突破，眾人教育程度提高。可是卻發現人類的工作時間越來越長，並且每個人都坐著重複的事情，每個人就像是一個小小螺絲一樣，大部分的人都沒辦法從工作中得到成就感，那這樣人是否算是進化呢？
我：
我最喜歡國王那段，雖然他很無知，但是我覺得他相當崇尚自然，他其實代表的是科技人。在科學之中，人們不是在創造，而是在發現。我們從大自然中努力做實驗找出規則，然後再由規則中演化出類似但更好的物品。但是前提是我們其實無法改變自然，就像我們沒辦法叫太陽趕快下山，我們只能等太陽自己下山。
[化學]分子間作用力
在高二時簡介了常見的強化學鍵，共價鍵、離子鍵、金屬鍵，而生活周遭最常體會的作用力則是分子間作用力。
課堂時首先要讓學生瞭解共價鍵與分子間作用力間兩者間的差異。
共價鍵是原子與原子之間利用共用電子來形成兩者結合的力量，而分子則是一個分子與另一各分子之間的作用力。
舉各例來說：共價鍵就像是一個家庭之間的親情力量，而分子間作用力就像是一個家庭跟另外一個家庭之間的影響。
再來，分子間作用力是藉由沸點及熔點來測量出來，因為分子間作用力會影響分子的距離，讓分子呈現三態。
那分子的作用力到底是哪裡來的，其實原子間的作用力都跟電子有關。
因此分子間作用力可分為兩大類：凡得瓦力、氫鍵。其中凡得瓦力又分成偶極偶極力、偶極誘導偶極力、分散力。
偶極偶極力：由於極性分子造成電子雲分佈不均勻而造成電荷分離，異性相吸、同性相斥形成的力量。
偶極誘導偶極力：由於極性分子已經電荷分離，因此會「誘導」另一各非極性分子造成極性分離，進一步形成的作用力。當然，由於是誘導的力量，此力量相對於偶極偶極力則弱上許多。
分散力：學生相當容易誤會成誘導偶極誘導偶極力，但是分散力是存在於所有的分子之中。因此只要有電子，在電子雲分佈的過程中必會發生瞬間電子雲分佈不均勻，再進一步造成另一個分子電子雲分佈不均勻。因此要造成分散力越強，表示電子雲要越多(因為越有可能電子雲分佈不均勻)、接觸面積大(較易影響別人)。
氫鍵則是相當特別的一個鍵結，這是相對比較強的分子間作用力。
由於氫原子與電負度較大的原子形成共價鍵，電子較易被拉走，又由於本身半徑小，因此電荷密度相當大，因此再與另一個分子中電負度較大的原子就會形成較為強烈的作用力。
在最終，我們都會給學生一個判斷法則以因應考試，但是我總會提醒學生，作用力並非有強有弱，因為在最後分子是將所有的作用力總和來造成影響力的大小。
其實人生不也如此，我們知道人生不完美，因此再考慮每件事情的時候，每個人看重的點不同，因此才會有許多選擇。
課堂時首先要讓學生瞭解共價鍵與分子間作用力間兩者間的差異。
共價鍵是原子與原子之間利用共用電子來形成兩者結合的力量，而分子則是一個分子與另一各分子之間的作用力。
舉各例來說：共價鍵就像是一個家庭之間的親情力量，而分子間作用力就像是一個家庭跟另外一個家庭之間的影響。
再來，分子間作用力是藉由沸點及熔點來測量出來，因為分子間作用力會影響分子的距離，讓分子呈現三態。
那分子的作用力到底是哪裡來的，其實原子間的作用力都跟電子有關。
因此分子間作用力可分為兩大類：凡得瓦力、氫鍵。其中凡得瓦力又分成偶極偶極力、偶極誘導偶極力、分散力。
偶極偶極力：由於極性分子造成電子雲分佈不均勻而造成電荷分離，異性相吸、同性相斥形成的力量。
偶極誘導偶極力：由於極性分子已經電荷分離，因此會「誘導」另一各非極性分子造成極性分離，進一步形成的作用力。當然，由於是誘導的力量，此力量相對於偶極偶極力則弱上許多。
分散力：學生相當容易誤會成誘導偶極誘導偶極力，但是分散力是存在於所有的分子之中。因此只要有電子，在電子雲分佈的過程中必會發生瞬間電子雲分佈不均勻，再進一步造成另一個分子電子雲分佈不均勻。因此要造成分散力越強，表示電子雲要越多(因為越有可能電子雲分佈不均勻)、接觸面積大(較易影響別人)。
氫鍵則是相當特別的一個鍵結，這是相對比較強的分子間作用力。
由於氫原子與電負度較大的原子形成共價鍵，電子較易被拉走，又由於本身半徑小，因此電荷密度相當大，因此再與另一個分子中電負度較大的原子就會形成較為強烈的作用力。
在最終，我們都會給學生一個判斷法則以因應考試，但是我總會提醒學生，作用力並非有強有弱，因為在最後分子是將所有的作用力總和來造成影響力的大小。
其實人生不也如此，我們知道人生不完美，因此再考慮每件事情的時候，每個人看重的點不同，因此才會有許多選擇。
2010年10月24日 星期日
秘密會社2010.10.14「恐懼之邦」
主持人：本人
參與者：W同事及T同事
旁聽者：T同事的R表妹
首先由我開場白：
世人總是對科學有一種莫名的憧憬，覺得科學家的話必然是對的，覺得科學的真理是不可動搖的。但是身為一名科學家，我只想說，科學也是人做的，科學本身不代表任何意義，那意義永遠都是人所賦予的。就像是做出來偉大的數據，但是沒有人去講就沒有人可以瞭解，而科學家正是這座橋樑。但是問題就來了，竟然是人就會有極限，就會有心理問題，因此橋樑是否真的引發出科學的真諦，是要打上一個問號的。
而在本書中，作者將正反兩邊的理論都搬上檯面，而且設計了反派角色作為反方，而正義的主角則是正方，但是正反兩方並沒有絕對的對與錯，而只是單純的辯論轉變成小說中的情境。
T同事：
對後面的後述比較印象深刻，「沾染上政治的科學是危險的」，因為會有目的而去做。政治的管理眾人之事，而科學則是探討自然規律，兩者夾雜在一起則會讓科學蒙蔽了眼睛，只注視對自己有利的一方，而一昧要將反對立場的人們打倒。
W同事：
小說中期有位社會學家提出一個「恐懼」理論，而這恐懼理論是否真的是對的？政府必須讓人恐懼才可以加以統治嗎？雖然在每個國家草創期間的確需要讓人民有凝聚力，但是等到天下太平之時，恐懼還是一種有力統治的手段嗎？因此作者在此有點將恐懼的手段放大成唯一的手段。
會後：我及W同事在討論關於「創造論」vs.「演化論」的議題。
W同事提出，演化論最重要的理論在於「天擇」，而達爾文在演化論的開始則是發現「人擇」的演化結果，再以觀察自然的方式推論出「天擇」，但是天擇卻無法做實驗，一個科學的事實卻無法以實驗來證明，那這樣的科學是否有疑慮？而在此國外有許多學者則提出竟然演化論有所疑慮，那為何有疑慮的科學卻依舊擺進中小學的課本之中，那為何創造論就不行呢？為何一道閃電創造了一個生命，之後我們就可以確定這個生命就會演化成我們人類？
我則提出一個概念，的確演化論是無法做實驗，但是就全面推翻掉則是有問題，而創造論最主要的問題在於他本身是由誰創造的？如果你沒辦法相信幾十億年前一個細胞最後演化成人類，那為何你可以相信一個精子跟一個卵子結合的細胞最後會分化成各種生命呢？
後續：我跟W朋友也提到這問題，W朋友則相對提出「唯物主義」及「英雄主義」，他首先問我是否覺得沒有孫中山滿清政府就不會被推翻，我回答不會，因為一定會有人推翻，不論是否有沒有孫中山，他覺得這個論調就是「唯物主義」。而他個人則是英雄主義，他覺得就是一定要是孫中山才可以推翻滿清政府創立中華民國。
我覺得裡頭的謬論在於，其實這是兩個問題，一個問題是：「推翻滿清政府」，一個是「創立中華民國」。由於滿清政府晚年已經兵敗如山倒，因此只要任何人都可以起頭革命，持續下去總有一天滿清政府就會被推翻。但是創立中華民國，這個名詞就勢必要是孫中山才有可能。
因此我個人覺得此理論不可相提並論。
參與者：W同事及T同事
旁聽者：T同事的R表妹
首先由我開場白：
世人總是對科學有一種莫名的憧憬，覺得科學家的話必然是對的，覺得科學的真理是不可動搖的。但是身為一名科學家，我只想說，科學也是人做的，科學本身不代表任何意義，那意義永遠都是人所賦予的。就像是做出來偉大的數據，但是沒有人去講就沒有人可以瞭解，而科學家正是這座橋樑。但是問題就來了，竟然是人就會有極限，就會有心理問題，因此橋樑是否真的引發出科學的真諦，是要打上一個問號的。
而在本書中，作者將正反兩邊的理論都搬上檯面，而且設計了反派角色作為反方，而正義的主角則是正方，但是正反兩方並沒有絕對的對與錯，而只是單純的辯論轉變成小說中的情境。
T同事：
對後面的後述比較印象深刻，「沾染上政治的科學是危險的」，因為會有目的而去做。政治的管理眾人之事，而科學則是探討自然規律，兩者夾雜在一起則會讓科學蒙蔽了眼睛，只注視對自己有利的一方，而一昧要將反對立場的人們打倒。
W同事：
小說中期有位社會學家提出一個「恐懼」理論，而這恐懼理論是否真的是對的？政府必須讓人恐懼才可以加以統治嗎？雖然在每個國家草創期間的確需要讓人民有凝聚力，但是等到天下太平之時，恐懼還是一種有力統治的手段嗎？因此作者在此有點將恐懼的手段放大成唯一的手段。
會後：我及W同事在討論關於「創造論」vs.「演化論」的議題。
W同事提出，演化論最重要的理論在於「天擇」，而達爾文在演化論的開始則是發現「人擇」的演化結果，再以觀察自然的方式推論出「天擇」，但是天擇卻無法做實驗，一個科學的事實卻無法以實驗來證明，那這樣的科學是否有疑慮？而在此國外有許多學者則提出竟然演化論有所疑慮，那為何有疑慮的科學卻依舊擺進中小學的課本之中，那為何創造論就不行呢？為何一道閃電創造了一個生命，之後我們就可以確定這個生命就會演化成我們人類？
我則提出一個概念，的確演化論是無法做實驗，但是就全面推翻掉則是有問題，而創造論最主要的問題在於他本身是由誰創造的？如果你沒辦法相信幾十億年前一個細胞最後演化成人類，那為何你可以相信一個精子跟一個卵子結合的細胞最後會分化成各種生命呢？
後續：我跟W朋友也提到這問題，W朋友則相對提出「唯物主義」及「英雄主義」，他首先問我是否覺得沒有孫中山滿清政府就不會被推翻，我回答不會，因為一定會有人推翻，不論是否有沒有孫中山，他覺得這個論調就是「唯物主義」。而他個人則是英雄主義，他覺得就是一定要是孫中山才可以推翻滿清政府創立中華民國。
我覺得裡頭的謬論在於，其實這是兩個問題，一個問題是：「推翻滿清政府」，一個是「創立中華民國」。由於滿清政府晚年已經兵敗如山倒，因此只要任何人都可以起頭革命，持續下去總有一天滿清政府就會被推翻。但是創立中華民國，這個名詞就勢必要是孫中山才有可能。
因此我個人覺得此理論不可相提並論。
2010年10月16日 星期六
[化學]共價鍵極性&分子極性
極性：電子雲分佈不均勻
共價鍵極性：單一共價鍵由於兩原子吸引電子能力不同(電負度不同)，因此電子會偏向某原子，造成偶極，(又稱為電偶極、偶極矩、極性)，簡單來說就是「單一向量」。
分子極性：整個分子的電子雲分佈均勻，有兩種可能，一個是本來就沒有極性共價鍵，另一個則是極性共價鍵完全抵銷，簡單說就是「向量和」。
因此會有下列幾個狀況：
1.有極性共價鍵，但為非極性分子：CH4、PCl5、CO2
2.有極性共價鍵，為極性分子：NH3、H2O、HF
3.沒有極性共價鍵，為非極性分子：P4、O2、F2
4.沒有極性共價鍵，但為極性分子：O3(由於含有孤對電子，而孤對電子沒有完全抵銷，電子雲分佈不均勻。)
共價鍵極性：單一共價鍵由於兩原子吸引電子能力不同(電負度不同)，因此電子會偏向某原子，造成偶極，(又稱為電偶極、偶極矩、極性)，簡單來說就是「單一向量」。
分子極性：整個分子的電子雲分佈均勻，有兩種可能，一個是本來就沒有極性共價鍵，另一個則是極性共價鍵完全抵銷，簡單說就是「向量和」。
因此會有下列幾個狀況：
1.有極性共價鍵，但為非極性分子：CH4、PCl5、CO2
2.有極性共價鍵，為極性分子：NH3、H2O、HF
3.沒有極性共價鍵，為非極性分子：P4、O2、F2
4.沒有極性共價鍵，但為極性分子：O3(由於含有孤對電子，而孤對電子沒有完全抵銷，電子雲分佈不均勻。)
[化學]混成軌域&VSEPR
混成軌域(Hybridized orbital)
是一種為了解釋原子軌域與分子鍵結測量結果不同而創造出來的理論。
由於原子軌域中，主要是以s、p軌域進行鍵結，但由於兩者的能量跟方位皆不同，而測量分子的結果卻發現到鍵能及鍵角皆呈現最佳分佈，因此科學家創造出混成軌域來解釋。
所以首先要讓學生瞭解：
1.軌域為何要混成？
Ans：由於原子軌域的s、p軌域方位及能量不相同，因此進行鍵結時無法平均能量，就如同買一顆大西瓜，最公平的方式是打成西瓜汁再平均分配。
2.如何混成？
Ans：軌域數目不會改變，因此取了幾個軌域，混成軌域最終也會有幾個。而軌域的形狀會隨著取的軌域種類及數目不同而有所改變。
再來是VSEPR(Valence-shell electron-pair repulsion theory)：價殼層電子排斥理論
此理論主要在說電子軌域進行鍵結時，電子彼此會有排斥力，因此鍵角一定會呈現最遠分佈，因此sp3是四面體，而非平面四邊形。
綜合以上兩個理論可利用路易士結構式直接推分子的立體結構(因為結構式並非分子真正的形狀)。
是一種為了解釋原子軌域與分子鍵結測量結果不同而創造出來的理論。
由於原子軌域中，主要是以s、p軌域進行鍵結，但由於兩者的能量跟方位皆不同，而測量分子的結果卻發現到鍵能及鍵角皆呈現最佳分佈，因此科學家創造出混成軌域來解釋。
所以首先要讓學生瞭解：
1.軌域為何要混成？
Ans：由於原子軌域的s、p軌域方位及能量不相同，因此進行鍵結時無法平均能量，就如同買一顆大西瓜，最公平的方式是打成西瓜汁再平均分配。
2.如何混成？
Ans：軌域數目不會改變，因此取了幾個軌域，混成軌域最終也會有幾個。而軌域的形狀會隨著取的軌域種類及數目不同而有所改變。
再來是VSEPR(Valence-shell electron-pair repulsion theory)：價殼層電子排斥理論
此理論主要在說電子軌域進行鍵結時，電子彼此會有排斥力，因此鍵角一定會呈現最遠分佈，因此sp3是四面體，而非平面四邊形。
綜合以上兩個理論可利用路易士結構式直接推分子的立體結構(因為結構式並非分子真正的形狀)。
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