moea_joint_essay 114年 [化學] 分析化學、儀器分析

第二題

📖 題組：
某工廠不慎將含碳氫氧有機溶劑混合，品保人員以液相層析法分離得到甲、乙 2 種物質，分別量測質譜(MS)、紅外線光譜(FT-IR)與核磁共振光譜(NMR)，並以元素分析(EA)量測組成百分比，請回答下列問題：（2 題，共 14 分）

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (二)

物質甲及物質乙的光譜資料如【圖1】、【圖2】所示，請畫出物質甲、乙的結構式。（8分）

綜合質譜、紅外線(IR)及核磁共振(NMR)光譜特徵判斷。甲具有OH基且NMR顯示典型的丙基醇特徵(3,2,2,1氫數)；乙具有C=O酮基且NMR顯示2-戊酮特徵(單峰與丙基訊號)。

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物質甲結構推論 (C₃H₈O)：

IR 光譜在約 3300 cm⁻¹ 處有一寬大的吸收峰，為典型的 O-H 伸展振動，顯示為醇類。
NMR 光譜顯示四組訊號：約 0.9 ppm(三重峰，-CH₃)、1.6 ppm(六重峰，-CH₂-)、3.6 ppm(三重峰，-CH₂-O)，以及約 2.6 ppm 的寬單峰(-OH)。這符合正丙醇的氫原子偶合模式。

元素分析結果顯示 2 種物質的碳氫百分比分別為：
甲：C = 59.94 %，H = 13.44 %；乙：C = 69.70 %，H = 11.72 %
請分別計算物質甲及物質乙的實驗式(H：1.01、C：12.01、O：16.00)。（6 分）

由 100% 減去 C與 H 的百分比得到 O 的百分比。接著除以各自原子量求莫耳數，最後同除以最小值換算成最簡整數比。

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物質甲：氧的質量百分比：O% = 100% - 59.94% - 13.44% = 26.62% 計算莫耳數比 (C : H : O)：

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