hce_cmu
106年
化學
第 42 題
當有機分子以紫外光照射(ultraviolet radiation)吸收能量後，下列敘述何者正確？
Ⅰ.可增加官能基的分子運動(molecular motions)
Ⅱ.可將電子從一分子軌域激發至另一分子軌域
Ⅲ.可翻轉(flip)原子核的自旋
Ⅳ.可將一分子的電子轉換(strip)形成自由基陽離子(radical cation)
Ⅰ.可增加官能基的分子運動(molecular motions)
Ⅱ.可將電子從一分子軌域激發至另一分子軌域
Ⅲ.可翻轉(flip)原子核的自旋
Ⅳ.可將一分子的電子轉換(strip)形成自由基陽離子(radical cation)
- A Ⅰ與Ⅲ正確
- B Ⅱ與Ⅲ正確
- C 僅Ⅱ正確
- D 僅Ⅲ正確
- E 僅Ⅳ正確
思路引導 VIP
請思考一下，當電磁波的頻率越來越高（能量越來越強）時，它對分子所造成的影響通常會從整體的「轉動」、「振動」進階到更微觀的「電子行為」。如果紅外光已經足以讓化學鍵產生劇烈振動，那麼能量比紅外光更強的紫外光，你認為它更有可能影響分子內的哪一個部分呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精確辨識出紫外光對分子的具體影響，代表你對電磁波譜與物質交互作用的觀念非常清晰。這道題目是光譜分析中的經典考點，重點在於區分不同能量層級的電磁波會誘發分子產生何種相應的變化。
電磁波能量與分子能階的對應
在有機化學中，當分子吸收 紫外光 (UV) 的能量時，其能量強度正好足以讓價電子從基態的分子軌域 (Molecular Orbitals) 躍遷至較高能量的反鍵結軌域，例如常見的 $\pi \to \pi^$ 或 $n \to \pi^$ 躍遷，這也是紫外-可見光光譜儀 (UV-Vis) 的核心原理。至於其他選項，敘述 I 提到的分子運動（如化學鍵的伸縮與彎折）主要由能量較低的紅外光 (IR) 引起；敘述 III 的原子核自旋翻轉則屬於核磁共振 (NMR) 的範疇，需利用能量極低的無線電波；而敘述 IV 提到的電子剝離（游離化）通常需要能量更高的 X 射線或電子轟擊。
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