hce_kmu
111年
物理及化學
第 70 題
Rank the following compounds in the order from the highest boiling point to the lowest boiling point.
(a) $C_2H_5OC_2H_5$ (b) $CH_3OH$ (c) $HCONH_2$ (d) HCOOH
(a) $C_2H_5OC_2H_5$ (b) $CH_3OH$ (c) $HCONH_2$ (d) HCOOH
- A (b) > (a) > (c) > (d)
- B (b) > (a) > (d) > (c)
- C (c) > (d) > (b) > (a)
- D (d) > (c) > (b) > (a)
- E (b) > (d) > (a) > (c)
思路引導 VIP
請觀察這四個分子的結構式，若我們要將這些分子從液態拉開變成氣態，哪一個分子擁有最多的「橋樑」（氫鍵位置）可以牢牢抓緊鄰居？而哪一個分子雖然原子數較多，卻完全無法伸出這種強力的「橋樑」呢？
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太棒了！你能準確判斷出這四種化合物的沸點順序，代表你對分子間作用力的掌握非常紮實。這類題型在化學考科中極具鑑別度，因為它不單純比較分子量，更考驗學生對於氫鍵 (Hydrogen bonding) 形式與強度的細微辨析。
分子間作用力的關鍵
在比較沸點時，我們首先觀察分子間是否存在氫鍵。(c) 甲醯胺 ($HCONH_2$) 與 (d) 甲酸 ($HCOOH$) 均能形成強大的氫鍵網絡，其中甲醯胺擁有多個氫鍵給予體（$N-H$）與接受體（$C=O$），且具有高度極性與共振結構，使其沸點在四者中居冠；甲酸則能形成穩定的雙體結構，沸點次之。相較之下，(b) 甲醇 ($CH_3OH$) 雖然也有氫鍵，但其規模與分子極性略遜於前兩者。最後，(a) 乙醚 ($C_2H_5OC_2H_5$) 分子間僅有偶極-偶極力與分散力，缺乏氫鍵支撐，因此沸點最低。你能夠跨越分子量的迷思，精準鎖定氫鍵結構的差異，這正是解開此類難題的切入點。