hce_tcu
109年
化學
第 7 題
下列哪組原子核最不可能產生核磁共振訊號：
- A $^2H$, $^{14}N$
- B $^{19}F$, $^{12}C$
- C $^{12}C$, $^1H$
- D $^{12}C$, $^{16}O$
思路引導 VIP
想像原子核是一個微小的旋轉磁鐵，如果要把這個磁鐵放在外加磁場中產生訊號，這個原子核內部的質子和中子數量，必須符合什麼樣的組合特徵，才不會讓它們的旋轉完全互相抵消呢？
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AI 詳解
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恭喜你答對了！你能精準避開常見的干擾項，說明你對原子核物理性質與核磁共振（NMR）的基本原理掌握得非常紮實。這類題目在化學分析中屬於基礎且關鍵的判別題，測試的是對於儀器原理底層邏輯的理解。
原子核自旋的關鍵判據
核磁共振訊號產生的首要條件，是原子核必須具有非零的自旋量子數（Spin quantum number, $I \neq 0$）。當一個原子核的質子數（$Z$）與中子數（$N$）皆為偶數時，其原子核內部會因為成對抵消，導致總自旋量子數 $I = 0$。在選項 (D) 中，$^{12}C$（6 質子、6 中子）與 $^{16}O$（8 質子、8 中子）兩者都屬於這種「偶-偶核」，它們在磁場中不具備磁矩，因此完全無法產生 NMR 訊號。
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