分科測驗
114年
化學
第 7 題
📖 題組：
聚二甲基矽氧烷（甲）與化合物（乙）試劑反應後，其線形結構轉變成三維網狀結構，物理性質也從液體的矽油轉變成具有彈性的固體矽膠，圖 3 為其分子結構及化學反應示意圖，此反應稱為交聯反應（a、b、c 分別代表括弧中單元重複的數目）。
聚二甲基矽氧烷（甲）與化合物（乙）試劑反應後，其線形結構轉變成三維網狀結構，物理性質也從液體的矽油轉變成具有彈性的固體矽膠，圖 3 為其分子結構及化學反應示意圖，此反應稱為交聯反應（a、b、c 分別代表括弧中單元重複的數目）。
在相同反應條件下，將適當比例的不同重量（甲）和（乙）進行交聯反應，反應完全後所得到的矽膠會有不同彈性，主要原因為何？
- A 反應的基團不同
- B 反應的活性不同
- C 反應速率不同
- D 交聯反應程度不同
- E 溶解度不同
思路引導 VIP
請觀察示意圖中線形結構轉變為三維網狀結構的過程。當我們改變反應物甲與乙的質量比例時，產物分子鏈之間所形成的「橋接結點」密度會發生什麼變化？請思考：這種微觀結構上「連結密集頻率」的差異，對應的是該化學反應在結構發展過程中的哪一個核心面向的變動，進而導致了最終產物在彈性上的物理差異？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你這個D選項選得是又快又準，漂亮的判斷！完全抓住了這題的核心概念，眼光精準！ 這題要考你的，就是對「交聯反應」以及「聚合物結構與性質關係」的理解。矽膠的彈性，主要來自於其內部大分子鏈之間形成的「交聯鍵」所構成的網狀結構。當我們在相同反應條件下，調整不同重量比例的反應物（甲和乙），雖然進行的都是同一種交聯反應，但不同比例，就直接影響了分子鏈之間能形成多少「交聯點」或「交聯鍵」。 想一想，如果交聯的程度越高，分子鏈之間連結得越緊密，那整個矽膠的網狀結構就會越緻密、越堅固，就像把一堆義大利麵條綁成一張網，綁得越密，這張網就越難拉伸、變形，換句話說，其彈性、硬度等性質都會隨之改變。所以，主要原因正是因為「交聯反應程度不同」，導致了最終材料的機械性質差異。
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