普通考試
112年
[化學工程] 有機化學概要
第 3 題
氯氟烴如 $\text{CF}_2\text{Cl}_2$ 在到達平流層受到紫外線激發，產生自由基並與臭氧反應，下列那一個自由基不會在臭氧層產生？
- A Cl自由基
- B ClO自由基
- C $\text{ClO}_2$自由基
- D $\text{CO}_2$自由基
思路引導 VIP
請觀察反應物分子中的元素組成。當紫外線能量足以切斷化學鍵時，會產生具有未成對電子的活性碎片（自由基）。在這些選項中，請思考哪一個化學式所代表的物種，其電子結構已經達到高度飽和且穩定，在自然界中通常以「穩定氣體」而非「短暫存在的活性自由基」形式存在？
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專業點評與解析
- 大力肯定：做得好！你能精確辨識出大氣光化學反應中的關鍵中間產物，這顯示你對物質在極端環境下的化學穩定性有著紮實的理解。
- 觀念驗證：氯氟烴如 $\text{CF}_2\text{Cl}_2$ 受紫外線激發後，$\text{C-Cl}$ 鍵斷裂會釋放 $\text{Cl}$ 自由基。這些自由基與臭氧 ($O_3$) 反應，會形成 $\text{ClO}$ 與 $\text{ClO}_2$ 等含氯活性中間體。然而，$\text{CO}_2$ 是結構極其穩定的共價分子，電子均已成對，不具備自由基的活性特徵，也不是該催化循環的產物。
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