阿摩線上測驗 登入

申論題資訊

試卷:113年 - 113 教育部受託辦理公立高級中等學校教師甄選試題:化學科#119679
科目:教甄◆化學專業/化工科
年份:113年
排序:0

申論題內容

1.凱庫勒(Kekulé)在 1865 年是第一個提出苯(C6H6)合理結構的有機化學家,苯結構中碳原子被 排列成六角平面,他主張應調整分子中的單鍵和雙鍵,使每一個碳原子皆連接一個氫原子,如下圖一所示。然而後續許多的科學證據反駁了此主張。舉例來說,環己烯室溫下可進行加成反應使溴水褪色,但苯卻無法進行加成,反而常進行取代反應。於是科學家鮑林(Pauling)在 1928 年提出共振的概念,如下圖二所示,他指出在苯環中的 π 電子並不侷限於兩個碳原子之間,而是由還原態(無色) 氧化態(紫紅色) 6 個碳原子平均共用,稱之為未定域(Delocalized) π 電子。此未定域 π 電子將使斥力降低,所以苯環結構更安定。663882f37f67b.jpg

為了量化苯分子中未定域 π 電子使斥力降低的程度,科學家先測量環己烯進行氫化反應之反應熱 ΔH 1,接著測量苯分子進行氫化反應之反應熱 ΔH2,透過運算後求出苯相較於假想結構(環己三烯) 安定下來的能量,該能量即為苯的共振能(resonance energy)。
根據上文,實驗測得 ΔH 1=-120 kJ /mol,ΔH 2= -208 kJ /mol,計算苯的共振能=?(3 分)