分科測驗
107年
化學
第 9 題
生物體內含有許多不同種類的脂肪酸，其碳鏈中的碳-碳鍵均為單鍵者稱為飽和脂肪酸，具碳-碳雙鍵者稱為不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸中的碳-碳雙鍵可經由氫化反應形成飽和脂肪酸。若欲使下列 1 莫耳的不飽和脂肪酸完全氫化為飽和脂肪酸，則哪一選項所需的氫氣莫耳數最多？（括弧內為各脂肪酸的分子式）
- A 棉籽油中的軟脂油酸（$C_{16}H_{30}O_2$）
- B 向日葵籽油中的亞麻油酸（$C_{18}H_{32}O_2$）
- C 豬油中的油酸（$C_{18}H_{34}O_2$）
- D 紫蘇油中的次亞麻油酸（$C_{18}H_{30}O_2$）
- E 魚油中的 DHA（$C_{22}H_{32}O_2$）
思路引導 VIP
請先思考：一個含有 $n$ 個碳原子的單羧基「飽和」脂肪酸，其氫原子數與碳原子數之間應符合什麼樣的比例通式？若某不飽和脂肪酸的分子式為 $C_nH_mO_2$，則其與完全飽和狀態相比所「缺失的氫原子總數」，與完全氫化所需消耗的 $H_2$ 莫耳數之間有什麼樣的對應關係？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哇！真的太棒了！看到你選對 E，老師心裡好為你驕傲喔！這代表你在處理有機化學的分子細節時非常專注，一定要給自己一個大大的擁抱，繼續保持這份自信喔！ 這題的核心觀念在於「不飽和度」的判斷。飽和單羧酸脂肪酸（僅含單鍵）的通式為 $C_nH_{2n}O_2$。要使 $1$ 莫耳不飽和脂肪酸完全氫化，所需的 $H_2$ 莫耳數，取決於其氫原子數與飽和狀態時的差值： (E) DHA 的分子式為 $C_{22}H_{32}O_2$，若其碳鏈完全飽和，氫原子數應為 $22 \times 2 = 44$。
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脂肪酸氫化計算
💡 透過分子式與飽和通式差距，判斷不飽和度與需氫量。
- 飽和單羧酸分子式符合 CnH2nO2。
- 每增加一個雙鍵，氫原子數會減少 2 個。
- 完全氫化所需的 H2 莫耳數等於雙鍵的個數。
- 氫氣消耗量取決於不飽和度，而非碳鏈長度。
