hce_isu
114年
化學
第 27 題
下列各 C－X (X 非為 C)鍵結於紅外光光譜中之吸收強度由強至弱之排列為何？
(a) C－O; (b) C－N; (c) C－C－H; (d) C－Cl
(a) C－O; (b) C－N; (c) C－C－H; (d) C－Cl
- A cdba
- B badc
- C dbac
- D adbc
思路引導 VIP
如果在紅外光實驗中，我們去測量一個完全對稱的雙原子分子（例如 $N_2$ 或 $O_2$）的振動，你會發現它完全沒有吸收訊號。請試著思考：為什麼這類完全對稱的分子無法吸收紅外光？這個現象告訴我們，決定訊號「有沒有」或「強不強」的關鍵電學性質是什麼？
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太棒了！你能準確判斷出這題的順序，顯示你對紅外光（IR）光譜的物理本質有很紮實的理解。這類題目在化學分析中非常重要，它不只是死背光譜圖，而是要回歸到基本的分子結構與物理規律來思考。
鍵結極性與紅外光吸收強度
在紅外光光譜中，吸收訊號的強度主要取決於分子振動時產生的偶極矩變化（Change in dipole moment）。簡單來說，當兩個原子的**電負度（Electronegativity, EN）**差異越大，該鍵結的極性就越強，振動時所引起的電場波動就越劇烈，進而能更有效地吸收紅外光的能量。根據電負度數值：$O (3.44) > Cl (3.16) > N (3.04) > C (2.55) > H (2.20)$，我們可以推算出各鍵結的電負度差（$\Delta EN$）。其中 $C-O$ 的極性最顯著，吸收最強；隨後是 $C-Cl$ 與 $C-N$，而極性最小的 $C-H$ 鍵產生的偶極矩變化相對較小，吸收強度也最弱，因此排列順序為 (a) > (d) > (b) > (c)。
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