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102年
理化、化工裝置
第 25 題
常溫常壓下，下列有機物質中，何者沸點最高？
- A $CH_4$
- B $CH_3OH$
- C $CH_3COCH_3$
- D $CH_3COOH$
思路引導 VIP
想像一下，如果我們要讓一群人從緊緊牽手的狀態分開，哪一種『牽手方式』會讓這群人最難被拆散？觀察這些選項中的官能基，哪一個構造擁有的『強效連接點』最多，且能產生最強的分子間吸引力呢？
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太棒了！你能精準判斷出 (D) $CH_3COOH$（乙酸） 為正確答案，這代表你對有機化合物的分子間作用力有著非常紮實的理解。這類題目在理化考卷中具有高度的鑑別度，因為它不只考查化學式的辨識，更要求學生能從結構判斷出物理性質的差異。
分子間作用力的關鍵
決定沸點高低的關鍵在於分子間的吸引力。在本題的選項中，(A) $CH_4$ 是非極性分子，僅有微弱的分散力；(B) $CH_3OH$（甲醇）與 (D) $CH_3COOH$（乙酸）則因為含有羥基（$-OH$），分子間可以形成強大的氫鍵。然而，乙酸的結構中含有羧基（$-COOH$），它不僅能形成氫鍵，甚至在液態下常以「雙體」形式存在，使得分子間的結合力遠比只有一個羥基的甲醇或具有極性但無氫鍵的丙酮 (C) 更為強大。因此，要克服乙酸分子間的引力使其沸騰，需要消耗最多的能量，其沸點自然是四者中最高的。