109年:藥學三(第2次)

1,000 mL水中含 50 g 葡萄糖,則水的莫耳分率為多少?

A0.634
B0.835
C0.995
D0.999

詳細解析

本題觀念:

本題考查的核心觀念是莫耳分率 (Mole Fraction) 的計算,這是藥劑學與物理化學中常用於描述溶液濃度的單位,特別是在依數性質 (Colligative properties) 的計算中(如滲透壓、冰點下降等)。

莫耳分率 (XX) 的定義為:某成分的莫耳數除以溶液中所有成分的總莫耳數。 公式:XA=nAntotal=nAnA+nBX_A = \frac{n_A}{n_{total}} = \frac{n_A}{n_A + n_B}

選項分析

要解此題,我們需要先求出水 (溶劑) 與葡萄糖 (溶質) 的莫耳數。

  1. 計算水 (H2OH_2O) 的莫耳數 (nwatern_{water})

    • 體積轉質量:題目給定 1,000 mL 水。一般藥劑計算中,若無特別標示溫度,水的密度視為 1 g/mL1 \text{ g/mL}。故水的質量為 1,000 g1,000 \text{ g}
    • 分子量:水的分子式為 H2OH_2O,分子量 MW=18 g/molMW = 18 \text{ g/mol}
    • 莫耳數nwater=質量分子量=10001855.56 moln_{water} = \frac{\text{質量}}{\text{分子量}} = \frac{1000}{18} \approx 55.56 \text{ mol}
  2. **計算葡萄糖 ($C_6H_{12}O_

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