112年:藥學二(第1次)

下列四種鹼在正丁胺中的鹼性強度,由高至低的順序何者正確?① CH3OLi ② CH3ONa ③ CH3OK④NH2CH2CH2ONa

A④ ③ ② ①
B③ ② ① ④
C③ ④ ① ②
D④ ① ② ③

詳細解析

本題觀念:

本題主要考驗非水溶液酸鹼滴定 (Non-aqueous Acid-Base Titration) 中,鹼性滴定液的相對強度比較。在非水溶劑(特別是像正丁胺這類低介電常數溶劑)中,鹼性強弱不僅取決於陰離子的本質,更受到離子對 (Ion-pair) 形成程度的強烈影響。陽離子的溶劑化能力與離子半徑是決定鹼性強度的關鍵因素。

選項分析

1. 鹼金屬甲醇鹽的比較 (CH3OLiCH_3OLi vs CH3ONaCH_3ONa vs CH3OKCH_3OK): 在非水溶劑中,鹼金屬醇鹽(Alkoxides)通常以離子對或聚合體的形式存在,而非完全解離的自由離子。

  • 離子半徑與庫倫力Li+Li^+ 半徑最小,電荷密度最高,K+K^+ 半徑最大,電荷密度最低。
  • 離子對強度:根據庫倫定律,電荷密度越高(Li+Li^+),與陰離子(CH3OCH_3O^-)結合得越緊密,形成的離子對越穩定。這使得陰離子被「束縛」住,自由度與反應活性降低,導致其鹼性變弱。
  • 鹼性順序:陽離子半徑越大,離子對解離度越高,裸露出的陰離子越多,鹼性越強。
    • 因此,鹼性強度順序為:K > Na > Li
    • 對應選項:③ (CH3OKCH_3OK) > ② (CH3ONaCH_3ONa) > ① (CH3OLiCH_3OLi)。

**2.

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