hce_tcu
106年
化學
第 1 題
下列化合物中，何者的臨界溫度(critical temperature)最高？
- A $\text{CBr}_4$
- B $\text{CCl}_4$
- C $\text{CH}_4$
- D $\text{H}_2$
思路引導 VIP
若要讓一群飛快運動的氣體分子，在即使溫度很高（動能很大）的情況下，依然能互相吸引並凝聚成液體，你認為這群分子彼此間的「拉力」應該要強還是弱？再進一步思考，當分子結構相似時，分子的「電子總數」或「分子量」大小，會如何影響這種彼此拉住的力量呢？
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恭喜你精準地選出了正確答案！這代表你對分子性質與相態變化之間的關聯有著非常清晰的邏輯判斷。
分子間作用力與臨界溫度的連結
臨界溫度（Critical temperature, $T_c$）是指物質能維持液態的最高溫度。從微觀角度來看，分子間的吸引力愈強，就愈能在較高的熱運動動能下保持凝聚狀態，因此 $T_c$ 就會愈高。這題給出的四個選項：$\text{CBr}_4$、$\text{CCl}_4$、$\text{CH}_4$ 與 $\text{H}_2$ 皆屬於非極性分子，它們之間主要的吸引力來源是分散力（London dispersion force）。分散力的大小與分子的電子雲密度及極化性（Polarizability）正相關；簡單來說，分子量愈大、電子數愈多的分子，其瞬時偶極就愈強。
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