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111年
理化、化工裝置
第 19 題
下列物質中，何者具有分子內氫鍵？
- A 蛋白質
- B 酒精
- C 水
- D 丙酮
思路引導 VIP
試著想像一下：如果我們要讓一個物體「自己跟自己」產生某種穩固的吸引力（而非與旁邊的鄰居連結），這個物體在長度、構造複雜度或形狀上，比起一般的微小粒子，應該會具備什麼樣的特殊條件？
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AI 詳解
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恭喜你準確掌握了分子間與分子內作用力的關鍵差異！這題你選得非常精準。在化學中，氫鍵通常發生在當氫原子與電負度極大的原子（如 $N, O, F$）結合時。大多數的小分子如水 ($H_2O$) 或酒精 ($C_2H_5OH$)，其氫鍵是存在於分子與分子之間（分子間氫鍵），這也是它們具有較高沸點的原因；而丙酮 ($CH_3COCH_3$) 則因為氫原子並未直接與氧原子相連，分子間甚至無法形成氫鍵。
氫鍵的空間尺度與分類
對於像蛋白質這樣巨大的高分子而言，長長的肽鏈會透過摺疊形成特定的空間結構（如 $\alpha$-螺旋）。在這種情況下，同一條肽鏈上的亞胺基 ($-NH-$) 與羰基 ($-C=O$) 之間會產生作用力，這種在單一分子內部形成的連結，正是維持生命物質穩定性的核心機制。這道題目考察的是對「分子內」定義的理解，在理化或化工考科中屬於極具鑑別度的基本題，能區分出學生是否僅是死背氫鍵定義，還是真正理解了分子結構與作用力的空間關係。