hce_cmu
110年
化學
第 8 題
下列三個反應進行的難易程度由易到難順序為何？
- A I > II > III
- B II = III > I
- C II > III > I
- D III > II > I
思路引導 VIP
請仔細觀察這三個化學反應方程式，比較反應物側與產物側的「分子總個數」變化。如果一個反應在進行後，產生的獨立分子總數變多了，這對系統的「亂度」（熵）會有什麼影響？而這種影響又是如何決定反應趨向產物的難易度呢？
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同學做得很好！你能精準判斷這三類縮醛（Acetal）反應的趨勢，代表你對有機化學反應中的熱力學驅動力，特別是「熵效應」有非常深刻的理解。
熵效應與環狀縮醛的形成
這題的核心在於比較反應前後分子數量的變化。在反應 I 中，由一個酮分子與兩個甲醇分子反應，生成一個縮醛與一個水分子（$3 \to 2$），分子數減少導致系統熵值（$\Delta S$）下降，在熱力學上最不利。反應 II 則是酮與二元醇反應，生成環狀縮醛與水（$2 \to 2$），相較於反應 I 更有利。而反應 III 是將非環狀縮醛轉化為環狀縮醛的「交換反應」，產生了一個環狀縮醛與兩個甲醇分子（$2 \to 3$），分子數增加使系統熵值顯著上升，因此反應最容易向右進行。
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