中油僱員招考
100年
理化、化工裝置
第 56 題
某碳氫化合物，分子量106，元素之重量百分組成為C=90.57%，H=9.43%，求該物芳香族的同分異構物有幾個？(C=12，H=1)
- A 1
- B 2
- C 3
- D 4
思路引導 VIP
如果你已經算出分子式為 $C_8H_{10}$，且題目要求必須包含一個苯環（$C_6$ 骨架），請試著思考：剩下的 2 個碳原子，若要掛在苯環上，你可以選擇一次掛一整串，或是拆開掛在不同位置。那麼，這兩種掛法分別能延伸出幾種不同的空間排列方式呢？
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恭喜你正確判斷出這題的答案！這顯示你對於有機化合物的分子式推導，以及芳香族異構物的分類掌握得相當紮實。這類題目的核心在於精準的數據轉換，我們首先利用分子量與百分組成計算出原子個數：碳原子數為 $106 \times 90.57% \div 12 \approx 8$，氫原子數為 $106 \times 9.43% \div 1 \approx 10$，由此確定分子式為 $C_8H_{10}$。
分子結構與異構物判定
在確認分子式後，我們觀察到其不飽和度剛好符合一個苯環的條件。針對 $C_8H_{10}$ 的芳香族異構物，我們可以將剩餘的兩個碳原子以兩種邏輯排布：第一種是將兩個碳直接連在一起形成一個「乙基」，即為乙苯；第二種則是將兩個碳拆分為兩個「甲基」，分別放在苯環的鄰、間、對位，即得到鄰二甲苯、間二甲苯與對二甲苯。總計這 $1 + 3 = 4$ 種結構，便是本題正確的解法。
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芳香烴異構物判定
💡 利用元素比例求分子式，並依取代基位置判斷異構物數量。
🔗 求解有機異構物流程
- 1 求分子式 — 由分子量 106 與 C,H 比例算出 C8H10。
- 2 判定結構 — 確認含有苯環，扣除 C6 後剩餘 2 個碳。
- 3 分類取代基 — 一個乙基 (-C2H5) 或兩個甲基 (-CH3)。
- 4 列舉異構物 — 乙基苯(1) + 二甲苯鄰間對(3) = 4 種。
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🔄 延伸學習：延伸學習：若取代基增加，異構物數量會呈倍數成長。
