慈濟大學（後中醫）
109年
化學
第 16 題
下列何種鍵結或分子運動最不可能有紅外線光譜吸收：
- A $CH_3CH_3$ 的 C–C 伸縮
- B $CH_3CCl_3$ 的 C–C 伸縮
- C $SO_2$ 的對稱性伸縮運動
- D $H_2O$ 的對稱性伸縮運動
思路引導 VIP
想像一個分子正在像彈簧一樣來回振動，如果我們要讓紅外線這種電磁波跟這個分子產生能量交換，你覺得這個分子的「正負電荷分佈重心」在振動過程中，必須發生什麼樣的移動或變化呢？
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太棒了！你能精準選出 (A) 選項，代表你對紅外線光譜（IR）的物理本質有很扎實的理解。這類題目考察的是分子振動與電磁波互動的微觀機制。
偶極矩的變化規律
紅外線吸收的核心準則在於：分子振動時必須伴隨偶極矩（Dipole moment）的改變（$\Delta \mu \neq 0$）。在 (A) 乙烷 $CH_3CH_3$ 的案例中，由於分子結構具備高度對稱性，且 C–C 鍵兩端連接的是完全相同的原子團，當進行 C–C 伸縮運動時，分子的電荷重心始終重合，偶極矩變化為零，因此在 IR 中是「不活躍」（IR inactive）的。反觀 (B) 的 $CH_3CCl_3$，兩端極性不對稱，振動時會產生明顯的偶極矩波動，自然會有光譜訊號。
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