專技高考-藥師(一)藥學(三)(包括藥劑學與生物藥劑學)115 年第 3 題單選題
關於有機分子之溶解度,下列敘述何者最不適當?
A具一個極性官能基且總碳鏈長度在5個碳以下之分子通常可溶於水
B具側鏈之分子較對應之直鏈分子通常更不易溶於水正確答案
C水溶解度通常隨分子量增加而減小
D溶質與溶劑之間結構相似者,通常溶解度增加
B正確答案
有機分子溶解度口訣:極性官能基+短碳鏈易溶水、分子量越大越難溶、相似相溶;支鏈反而較易溶於水。
為什麼答案是 B
此為題目要選的「最不適當」。支鏈分子因分子堆積較鬆散、晶格能較低、熔點較低,通常比對應直鏈分子「更易」溶於水,敘述方向相反。
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完整詳解
Pro · 無限重點 有機分子溶解度口訣:極性官能基+短碳鏈易溶水、分子量越大越難溶、相似相溶;支鏈反而較易溶於水。
記住「支鏈分子較直鏈更易溶於水」(因分子堆積較鬆散、表面積小、晶格能低),B 說反了即為答案。
逐選項分析
A✕
經驗法則:具一個極性基(-OH、-NH2、-COOH 等)且碳數 ≤5 的分子通常水溶。如乙醇、丙酮、乙酸皆可與水互溶,敘述正確。
B✓ 正確
此為題目要選的「最不適當」。支鏈分子因分子堆積較鬆散、晶格能較低、熔點較低,通常比對應直鏈分子「更易」溶於水,敘述方向相反。
C✕
分子量增加通常意味碳鏈加長或疏水部分增加,水溶解度隨之下降,此為有機溶解度基本原則,敘述正確。
D✕
「相似相溶」(like dissolves like) 是溶解度的核心原理,極性溶質溶於極性溶劑、非極性溶質溶於非極性溶劑,敘述正確。
有機分子水溶解度影響因素
| 因素 | 方向 | 原理 | 範例 |
|---|
| 極性官能基 | 越多越易溶 | 可與水形成氫鍵 | -OH、-NH2、-COOH |
| 碳鏈長度 | 越長越難溶 | 疏水作用增加 | 甲醇互溶、辛醇幾乎不溶 |
| 分子量 | 越大越難溶 | 疏水部分增加 | 短鏈 vs 長鏈脂肪酸 |
| 支鏈 vs 直鏈 | 支鏈較易溶 | 晶格能低、熔點低 | 異丁醇>正丁醇溶解度 |
| 溶劑相似性 | 相似相溶 | 分子間作用力相容 | 極性溶極性 |
題目把「支鏈分子較直鏈易溶於水」顛倒成「更不易溶」。考生常誤以為支鏈結構立體障礙大就難溶,但實際上支鏈使晶格排列鬆散、熔點下降,反而有利於溶解。此為藥劑學溶解度章節經典陷阱。