課程名稱︰土壤化學 課程性質︰必修 課程教師︰李達源 開課學院：生物資源暨農學院 開課系所︰農業化學系 考試日期（年月日）︰98年11月11日 考試時限（分鐘）：110分鐘 是否需發放獎勵金：是 （如未明確表示，則不予發放） 試題 : 一、請說明何謂inner-sphere complex? 何謂outer-sphere complex? 請舉出在土壤 溶液中之inner-sphere complex和outer-sphere complex各一例，並寫出其穩定 常數(stability constant)之表示式。 (10%) 二、何謂兩性現象(amphoterism)？ 請舉一兩性離子(amphoteric ion)為例說明此現 象。 (10%) 三、一含有0.01M Ca2+、0.05M Na+、0.03M Cl-、0.02M SO42-、以及0.01M HCO3-之 溶液其離子強度(ionic strength)為何？請以Davies方程式計算在此混合溶液中 Ca2+和SO42-之活性係數(activity coefficient)。請問此溶液是否會產生CaSO4 之沉澱？ (10%) CaSO4之Ksp=10^(-4.6)，Davies方程式:logγ=-AZ^2{[I^0.5/(1+I^0.5)]-0.3I} 四、請說明Kaolinite、Vermicolite和Chlorite等三種層狀矽酸鹽礦物 (layer silicates) 之構造，並由其構造解釋比較它們在CEC、比表面積、膨脹性、c-軸 間距 (c-spacing) 大小之差異。 (10%) 五、寫出具有0.3層電荷 (layer charge)，其中90%來自八面體層之同位置換 (isomorphic substitution)(Mg2+取代Al3+)，10%來自四面體層的同位置換 (Al3+取代Si4+)之一個蒙特石 (montmorrilonite) 礦物之半單位化學式 (half unit-cell formula)。此礦物飽和之陽離子是Na+。請畫圖表示此礦物並指出 Mg2+、Al3+、Si4+及Na+的位置。 (10%) 六、請說明土壤膠體電荷之來源：永久電荷與pH依賴電荷其產生原因及其特性之差異 。並請說明如何測定土壤之CEC。 (10%) 七、請說明黃酸(fluvic acid)和腐植酸(humic acid)其特性之主要差異，並請說明 黃酸和腐植酸如何具有緩衝土壤pH能力、影響土壤構造(soil structure)、影響 重金屬和微量元素在土壤中動態等功能。 (10%) 八、何謂離液系列(lyotropic series)? 並請以此離液系列說明土壤膠體對於陽離子 之選擇性(selectivity)，並請解釋其原因。 (10%) 九、請寫出以Na+交換土壤膠體上之Ca2+之Gapon equation (並請註明各項之單位)。 假設已知一土壤之Gapon交換係數(KG)為 0.015 (L*mmole^(-1))^0.5，以一SAR (sodium absorption ratio)為 40 (mmole*L^(-1))^0.5之灌溉水灌溉此一土壤 ，請估算平衡時此土壤之ESR(exchangeable sodium ratio)為何？ (10%) 十、何謂擴散電雙層(diffuse double layer, DDL)？請以圖說明陽離子之電荷數和 總體溶液 (bulk solution)中陽離子之濃度如何影響此DDL之厚度，並解釋其原 因。並請說明DDL之厚度如何影響黏粒之絮聚和分散，因而影響土壤構造。 (10%) --

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