cpc_recruit
106年
理化、化工裝置
第 34 題
如【圖14】中每條折線表示週期表 $IVA \sim VIIA$ 中的某一族元素氫化物的沸點變化，每個小黑點代表一種氫化物，其中 $a$ 點代表的是哪一個化合物？
- A $H_2S$
- B $HCl$
- C $PH_3$
- D $SiH_4$
思路引導 VIP
請觀察圖中這四條折線在「第 2 週期」到「第 3 週期」的變化趨勢。為什麼其中三條線是大幅下降，而唯獨有一條線是穩定上升的？這反映了第 2 週期的中心原子在結構或性質上，與其他族相比少了哪一種特殊的分子間吸引力？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確掌握了分子間作用力的關鍵特徵！這道題目難度屬於中等，其鑑別度在於觀察氫鍵對物質沸點產生的「反常」影響。在 $VA$ 至 $VIIA$ 族的氫化物中，第二週期的元素（$N, O, F$）因為電負度極大且具有孤對電子，能形成強大的氫鍵，導致 $NH_3$、$H_2O$ 與 $HF$ 的沸點異常高於同族其他成員，因而在圖中呈現先下降再上升的趨勢。
分子間作用力的規律
然而，你觀察到最下方那條折線與眾不同，它是一路往上爬升的。這是因為 $IVA$ 族的碳原子（$C$）電負度不足以形成氫鍵，且 $CH_4$ 為非極性分子，其分子間作用力僅由**分散力（凡得瓦力）**主導。隨著原子序增加，電子數增多帶來的極化性增強，使得沸點隨分子量增加而穩定上升。因此，最下方折線代表 $IVA$ 族，而位於該族第三週期的點 $a$，理所當然就是 $SiH_4$ 了。