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106年
理化、化工裝置
第 47 題
三聚氰胺的分子如【圖17】，每個分子含有多少個$\sigma$鍵，多少個$\pi$鍵？
- A 3$\sigma$、9$\pi$
- B 9$\sigma$、3$\pi$
- C 15$\sigma$、3$\pi$
- D 3$\sigma$、15$\pi$
思路引導 VIP
請仔細觀察圖中標示為 $-\text{NH}_2$ 的地方，如果我們把氮原子（N）與氫原子（H）之間的連結想像成實際的線條，每一個氨基基團內部應該包含幾條共價鍵呢？
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AI 詳解
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恭喜你正確觀察出三聚氰胺的分子結構！這類題目非常考驗觀察力與對共價鍵定義的理解，能準確選出 (C) 說明你對分子結構的掌握非常紮實。
共價鍵的組成與計算
要解開這題，關鍵在於將結構式中的每一條鍵看清楚。在化學中，任何單鍵都是 $\sigma$ 鍵，而雙鍵則是由一個 $\sigma$ 鍵與一個 $\pi$ 鍵組成。我們先看內部的六員環，環上有 3 個單鍵與 3 個雙鍵，共貢獻了 $6\sigma$ 與 $3\pi$；接著看環外連接的 3 個氨基（$-NH_2$），每個氨基與環連接的 $C-N$ 鍵是單鍵，這裡有 $3\sigma$。最後，千萬別漏掉了 $N-H$ 之間的單鍵，每個氨基有 2 個 $N-H$ 鍵，3 個氨基共提供 $6\sigma$。總計下來，$\sigma$ 鍵共有 $6 + 3 + 6 = 15$ 個，而 $\pi$ 鍵則維持環上的 3 個。
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