專技高考-藥師(一)藥劑學(包括生物藥劑學)106 年第 7 題單選題
下列何者不是gelatin溶液降溫形成gel時之原因?
A降低動能
B增加dipole-dipole交互作用
C活化能負值正確答案
D增加聚合物交互作用
C正確答案
明膠降溫成膠是物理過程,降溫降低動能並增強分子間作用力,活化能不可能為負值。
為什麼答案是 C
活化能是指反應發生所需的最低能量障礙,其值恆為正值。降溫成膠為物理過程,不涉及負活化能的化學反應。
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完整詳解
Pro · 無限重點 明膠降溫成膠是物理過程,降溫降低動能並增強分子間作用力,活化能不可能為負值。
降溫成膠為物理交聯,分子動能降低、分子間作用力增加。化學反應的活化能恆為正值,故C錯。
逐選項分析
A✕
降溫會降低分子的熱運動動能,使高分子鏈更容易靠近並形成網狀結構,是成膠原因之一。
B✕
溫度降低時,分子間距離縮短,偶極-偶極交互作用及氫鍵等分子間作用力相對增強,促進膠體形成。
C✓ 正確
活化能是指反應發生所需的最低能量障礙,其值恆為正值。降溫成膠為物理過程,不涉及負活化能的化學反應。
D✕
降溫促使明膠高分子鏈間的氫鍵與凡得瓦力等聚合物交互作用增加,進而形成三維網狀的膠體結構。
明膠(Gelatin)降溫成膠之物理化學變化
| 變化專案 | 降溫時之影響 | 對成膠之貢獻 |
|---|
| 分子動能 | 降低 | 使高分子鏈減緩運動,易於靠近排列 |
| 分子間作用力 | 增加(如偶極-偶極、氫鍵) | 促進高分子鏈間的物理交聯 |
| 聚合物交互作用 | 增加 | 形成三維網狀結構,宏觀上呈現膠體 |
| 活化能 | 恆為正值(與溫度無關) | 與成膠過程無直接因果關係 |
考生易將物理狀態改變與化學反應動力學混淆。活化能是化學反應動力學概念,恆為正值;而明膠成膠屬於物理相變化與分子間作用力的改變,不應套用化學反應的活化能概念。