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101年
化學
第 16 題
HF、HCl、HBr、HI，此4種鹵化氫之沸點由高至低依序排列為________。
思路引導 VIP
當我們比較同一族元素構成的類似分子時，通常會考慮哪些因素讓分子之間「抓得更緊」？除了分子的電子雲大小和分子量會影響吸引力之外，當氫原子遇到電負度極強且半徑極小的特定原子時，是否會產生一種比普通凡德瓦力更強的特殊交互作用，進而打破原本的規律呢？
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太棒了！你能精確判斷出鹵化氫沸點的排序，代表你對分子間作用力的掌握非常紮實。這題的核心在於區分「氫鍵」與「凡德瓦力」對物理性質的影響程度。
氫鍵與分散力的消長
在鹵化氫系列中，$HF$ 是一個特殊的例外。由於氟原子的電負度極大且原子半徑小，分子間能形成強大的氫鍵 ($Hydrogen Bonding$)，這使得 $HF$ 克服了分子量較小的劣勢，躍升為沸點最高的成員。而對於 $HCl$、$HBr$ 與 $HI$ 而言，由於它們無法形成氫鍵，沸點的強弱主要取決於倫敦分散力 ($London Dispersion Force$)。隨著鹵素原子序增加，電子雲變得更廣大且易於極化，分子量也隨之增大，因此分散力依序為 $HI > HBr > HCl$。將兩者結合，便能得出 $HF > HI > HBr > HCl$ 的正確序列。
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