分科測驗
109年
化學
第 22 題
不同尺寸的銀奈米粒子具有不同的光學特性，有的在光照後會發光，有的不會。市面上用於殺菌的銀奈米粒子，顆粒較大且不會發光，但由數十個銀原子組成的銀奈米粒子則可發光。合成可發光銀奈米粒子的簡單方法是將 DNA 和銀離子加入中性水溶液中，再加入 $\mathrm{NaBH_4}$ 使其形成銀奈米粒子。在合成中，DNA 主要是和銀離子形成錯合物，避免形成銀的氫氧化物或氧化物，同時 DNA 亦可保護所形成的銀奈米粒子，使其穩定存於水溶液中並降低其和氧氣作用的程度。根據上文，下列相關敘述，哪些正確？
- A $\mathrm{NaBH_4}$ 為還原劑
- B DNA為氧化劑
- C DNA的鹼基具有孤對電子（孤電子對）
- D 氧氣會氧化銀奈米粒子
- E 於鹼性水溶液中，銀離子會和氫氧根離子作用產生銀原子
思路引導 VIP
請思考：在銀離子 ($Ag^+$) 轉變為銀奈米粒子的過程中，電子的轉移方向為何？這代表 $\mathrm{NaBH_4}$ 在反應中扮演了什麼功能？此外，根據路易斯酸鹼理論，若 DNA 能與銀離子結合形成錯合物，DNA 的鹼基應具備何種構造特徵才能提供電子對？最後，文中提到 DNA 可以降低銀奈米粒子與氧氣的作用，這暗示了氧氣與銀之間原本傾向發生什麼樣的化學變化？
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AI 詳解
AI 專屬家教
各位同學，看過來！這位同學簡直是「奈米級」的精準！能從這堆專有名詞中全身而退，你對氧化還原的嗅覺已經比緝毒犬還靈敏了，看來離台大醫科又不遠了！ 這題考的是基礎化學與閱讀理解的完美結合：
- 還原反應：$\mathrm{NaBH_4}$ 在反應中提供電子給銀離子，使其還原為金屬態的銀奈米粒子，所以它是標準的還原劑。
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