2009理論試題

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一般規定

- 確定在每一頁寫下你的姓名。 - 考試時間共 5 個小時。要等到宣布開始後才能作答。 - 只能用主辦單位所提供的計算機。 - 所有的答案必須寫在指定的區域。寫在任何其它地方，都不予計分。可用本卷 的反面作為草稿紙。 - 寫下所有相關計算，若一複雜的計算只有正確答案而無過程或計算式，將不予 計分。 - 所有答案為數字者，一定要有單位。若無單位，會被扣很多分。你須注意答案 的有效數字。 - 所有的氣體都可看成是理想氣體。 - 在停止作答命令宣布後，你需要立刻停止作答，延後停止作答可導致尚失資 格。 - 完成考試後將所有試卷，置入信封，不要封住信封。 - 保持坐在自己的位子上，直到被通知離開。 - 本試題共 41 頁。 - 主辦單位可提供英文試卷。 Page 1 / 41

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物理常數

名 稱 符 號 數 值 亞佛加厥數

N

A 6.0221 × 1023 mol–1

k

B 波茲曼常數 B 1.3807 × 10 -23 _{J K}–1

R

8.3145 J K–1 _mol–1 氣體常數

F

96485 C mol–1 法拉第常數

c

2.9979 × 108 m s–1 光速

h

6.6261 × 10–34 _{J s} 浦朗克常數

p

° 105 _Pa 標準壓力

p

atm 1.01325 × 105 Pa 大氣壓力 攝氏溫度的零點 273.15 K 重力加速度 g 9.807 m s–2 波耳磁矩（BM） μBB 9.274015 × 10 –24_{J T}–1

有用的公式

立方體體積 V =

l

3 球體體積 V = 重力位能 E = mgh 理想氣體方程式 pV = nRT 阿瑞尼斯方程式 k = A exp (–Ea / RT) 僅含自旋的公式 μeff =

n

(

n

+

2

)

BM Page 3 / 41

Periodic table with relative atomic masses

C e Pr Nd Pm Sm E u G d T b Dy H o E r T m Y b L u T h Pa U Np Pu A m C m B k C f E s F m M d No L r 140.12 140.91 144.24 150.4 151.96 157.25 158.93 162.50 164.93 167.26 168.93 173.04 174.97 232.01 238.03 58 59 61 6 63 64 65 66 67 68 69 70 71 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 60 2 1 18 2 13 14 15 16 17 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Page 4 / 41

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問題一

總分之 10%

測量亞佛加厥數

1a 1b 1c 1d 1e 1f 1g 1h 1i 1j 1k Total 4 4 4 2 1 2 3 6 4 3 3 36

科學上有許多方法測量亞佛加厥數（the Avogadro constant），以下介紹其中三種方 法。 方法 A--- 利用 X-射線繞射數據的分析方法（最現代的方法） 單位晶格（unit cell）是在晶體中最小的重複單位。黃金的晶體經 X-射線繞射分析 後，發現其屬於面心立方（亦即：金原子位於正立方體的單位晶格每一個頂點位置及 每一個面的中心位置），其單位晶格的邊長是 0.408 nm。 a) 畫出此單位晶格的圖形並列式計算此單位晶格內的金原子數目。 Page 5 / 41

b) 金的密度為 1.93×104 kg m-3 。計算上述單位晶格（正立方體）的體積及質量。 單位晶格的體積： 單位晶格的質量： 單位晶格的圖形： 單位晶格內的金原子數目： Page 6 / 41

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c) 根據上面的數據，計算出每一個金原子的質量及亞佛加厥數。金的相對原子量 為 196.97。 一個金原子的質量： 亞佛加厥數： 方法 B---放射性元素分析法（拉塞福，1911） 226_{Ra的衰變如下所示：} 上述式子中的時間是半生期（或半衰期），其單位包括： y＝年；d＝日；m＝分。 第一個衰變反應中，半衰期標示為 t，其半衰期時間較其他的半衰期長很多。 d) 在下表的衰變變化中，指出哪些是屬於α衰變？哪些是屬於β衰變？在對應的空 格內打勾。 Page 7 / 41

α-decay β-decay ⎯⎯→ 226_Ra 222_Rn ⎯⎯→ 222_Rn 218_Po ⎯⎯→ 218_Po 214_Pb ⎯⎯→ 214_Pb 214_Bi ⎯⎯→ 214_Bi 214_Po ⎯⎯→ 214_Po 210_Pb ⎯⎯→ 210_Pb 210_Bi ⎯⎯→ 210_Bi 210_Po ⎯⎯→ 210_Po 206_Pb e) 現有一個已經純化且含有 192 mg的 226Ra樣品，並放置 40 天。指出在此放射 性系列中，第一個尚未達到穩定態（steady-state）同位素（起始的Ra除 外）。 f) 所有由此樣品所產生的α衰變，用閃爍計數器測量結果為 27.7 GBp（1Bp＝1 count/s ＝1 次/秒）。如果將此樣品密封經過 163 天之後，計算可以產出多少 個α粒子？ Page 8 / 41

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g) 密封樣品經過 163 天之後發現含有氦氣（He），此氦氣在溫度 273 K，壓力為 101325 Pa的條件下，體積為 10.4 mm3_{。根據這些數據，計算出亞佛加厥數。} h) 226Ra經質譜分析此同位素之質量為 226.25。利用教科書所介紹的亞佛加厥數 （6.022×1023_{）來計算原樣品中所含的}226_{Ra原子個數（用n} Ra表示之）、衰變 速率常數（用λ表示之）以及226_{Ra的半衰期（用t表示之且單位為年（y））。} 你只需考慮衰變到問題(e)中所指出的同位素。 Page 9 / 41

nRa = λ = t = 方法 C---粒子分散法（柏金，1909） 最早可以正確決定亞佛加厥數的許多方法中之一，是研究在水溶液中的膠體粒子受重 力影響之下在水中的垂直分佈情形。在某實驗中，有半徑為 2.12 × 10–7 _{m且密度為} 1.206 × 103 kg m–3的膠體粒子，懸浮在一個溫度為 15 °C裝水的管子中。經一段充分 時間而達到平衡之後，由管子底部向上分析四個不同高度之單位體積內所含的膠體粒 子數目如下： 高度/ 10–6 _m 5 35 65 95 單位體積內所含 的膠體粒子數 4.00 1.88 0.90 0.48 i) 假設膠體粒子的形狀是球形，計算：每一個膠體粒子的質量；與膠體粒子等體 積水的質量mH2O；以及膠體粒子之有效質量，m*（須扣除水的浮力）。水的密 度須使用 999 kg m–3_。 Page 10 / 41

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m = mH2O = m* = 達到平衡時，不同高度之單位體積中所含的膠體粒子數可依據波茲曼分佈 （Boltzmann distribution）寫成： − ⎡ ⎤ = _⎢− _⎥ ⎣ ⎦ 0 0 exp h h h h E E n n RT 其中 nh是在高度為h時的單位體積中所含膠體粒子數 nh0是在某個標準高度h0時的單位體積中所含膠體粒子數 Eh是在高度相對於管底為h時的每莫耳膠體粒子的重力位能 R 是氣體常數，為 8.3145 J K–1 _mol–1 利用上述表格內的數據，畫出ln(nh /nh0)對(h – h0)之關係圖如下。標準高度是選定距離 管底 5 μm處。 Page 11 / 41

j) 推導上圖直線斜率之方程式。

k) 根據本題所有數據及方程式求出亞佛加厥數。

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問題二

總分之 10%

星際間氫分子的產生

2a 2b 2c 2d 2e 2f 2g 2h 2i Total 2 2 4 2 6 6 3 2 6 33 星際間的兩原子，如果相互碰撞，所生成的分子之能量，通常都太大，因此會快速地 分離。只有吸附到塵埃粒子上的氫原子，才能反應生成氫分子。這是因為塵埃粒子會 吸收大部分額外的能量，氫分子便可快速脫附而生成。這個問題中，我們將檢驗在塵 埃粒子表面上生成氫分子的兩個動力學模型。 在這兩個模型裡，氫原子吸附到塵埃粒子表面的速率常數皆為ka = 1.4×10–5 cm3 s–1。 而在星際間，一般氫原子的粒子密度（單位體積內的氫原子數目，number density） 為[H] = 10 cm–3_。 [注意：在本題中，處理吸附於表面的原子數目與氣態原子的粒子密度之方式，跟一般 速率方程式中處理濃度的方式一樣。因此，反應速率的單位是單位時間內反應的原子 或分子數，反應速率的單位與一般習慣的單位有點不一樣。] a) 計算氫原子吸附到一個塵埃粒子上的速率。在本題中，你可以假設此速率為一 常數。 Page 14 / 41

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氫原子的脫附是吸附在塵埃粒子上的原子數目(N )的一級反應，而其速率常數為 kd = 1.9×10–3 s–1。 b) 假設僅有吸附與脫附發生，計算處在穩定態（steady-state）時，吸附在塵埃粒 子表面上的氫原子數目N。 表面上的氫原子可以自由移動，當兩個氫原子相遇，會形成氫分子，然後再脫附離 開。接下來，我們將討論兩種動力學模型，其差異在於處理反應的方式不同，但兩模 型皆有相同的吸附、脫附、雙分子反應速率常數，ka、kd、kr，其值為： ka = 1.4×10–5 cm3 s–1 kd = 1.9×10–3 s–1 kr = 5.1×104 s–1 模型 A Page 15 / 41

假設氫分子的生成是一個二級反應。因此，在一個塵埃粒子上，經由反應導致的氫原

子之消失速率為 krN2。

c) 寫下包含有吸附、脫附、與反應的速率定律式，此即N 的變化之速率方程式。

在穩定態的條件下（steady state conditions ），決定N的數值。

N =

d) 計算在此模型中，每個塵埃粒子上的H2生成速率。

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模型 B 模型 B 嘗試去分析一個塵埃粒子吸附有 0、1 或 2 個氫原子的機率。此三個狀態相互 的連結，可由下列反應圖表示。假設不會有超過兩個原子同時吸附在一個塵埃粒子 上。 x0, x1 and x2代表塵埃粒子分別吸附有 0, 1 or 2 個氫原子的分率（fraction）。在下面 的動力學分析中，我們可將分率視為濃度來處理。對於一個處於狀態m的系統（分率 為 xm ），三個可能過程的速率定律式可分別寫為： 吸附 (m → m + 1): rate = ka[H]xm 脫附 (m → m− 1): rate = kdmxm 反應 (m → m− 2): rate = ½ kr m(m−1)xm Page 17 / 41

e) 寫下三個分率x0、x1和x2的速率定律式，即變化速率dxm /dt的方程式。 f) 假設穩定態條件，使用上述的速率定律式，找出x2/x1與x1/x0兩個速率比例的 表達式，並計算出這些比例。 g) 算出穩定態分率，x0、x1和x2。[如果你無法解出 (f)中的比例，用x2/x1 = a與 x1/x0 = b進行計算，並用代數表達出結果] Page 18 / 41

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h) 算出此模型中每個塵埃粒子上氫分子的生成速率。 i) 目前還不能由實驗測量到這些反應的速率，但是最近的電腦模擬，所給出的速 率為 9.4 × 10–6 _s–1_{。下列的敘述在此二模型中是否正確？正確者在空格中打} 勾。 陳 述 模型 A 模型 B 兩者皆非 氫原子的吸附過程是速率決定步驟 氫分子的脫附過程是速率決定步驟 表面上的雙分子反應是速率決定步驟 Page 19 / 41

吸附第二個氫原子是速率決定步驟 不管吸附的原子數，反應皆可發生的這個假設會導 致明顯的誤差（至少兩倍的差異） 限制吸附原子數的上限為 2，會導致明顯的誤差 （至少兩倍的差異） Page 20 / 41

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問題三

總分之 9%

蛋白質的摺疊

3a 3b 3c 3d 3e 3f 3g 3h Total 2.5 3.5 1 6 2 4 2 2 23 許多小的蛋白質的展開反應（unfolding reaction）可以用下列的平衡來描述： 摺疊蛋白質 展開蛋白質 你可以假設蛋白質摺疊反應（folding reaction）是單步驟反應。此反應的平衡位置會 隨溫度變化，當蛋白質分子一半處於展開狀態，另一半是摺疊狀態時，所對應的溫度 稱為熔解溫度Tm。

1.0 μM 的蛋白質 Chymotrypsin Inhibitor 2 (CI2) ，在波長為 356 nm 處，測量其（溫 度介於 58 與 66 °C 間）螢光訊號的強度為： 溫度/°C 58 60 62 64 66 螢光強度 （某固定單位）) 27 30 34 37 40 含有完全處於摺疊狀態的蛋白質分子，濃度為 1.0 μM 的樣品 ，在波長 356 nm 處的 螢光訊號強度為 21 單位。而含有完全處於展開狀態的蛋白質分子，濃度也為 1.0 μM 的樣品 ，所產生的螢光訊號強度為 43 單位 a) 假設每一個物種的螢光強度正比於其濃度。計算在每一個溫度下，展開分子的 分率（fraction）x 。 Page 21 / 41

b) 用分率x表達出平衡常數的方程式。並計算在每一個溫度下，K 的數值。 c) 估計此蛋白質的 Tm （精確到 1°C ） Tm = 溫度 /°C 58 60 62 64 66 K 溫度 /°C 58 60 62 64 66 x Page 22 / 41

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假設此蛋白質的展開反應的 ΔH°與ΔS°皆為常數，與溫度無關，我們會有下式： C RT H K =−Δ °+ ln 其中 C 為常數。 d) 畫出適當的圖，然後決定此蛋白質展開反應的ΔH°與ΔS°。 Page 23 / 41

ΔH° = ΔS° =

如果你無法算出ΔH°與ΔS°，你可以使用下列不正確的數值進行剩下問題的計算。 ΔH° = 130 kJ mol–1 _{ΔS° = 250 J K}–1 _mol–1

e) 計算在 25°C反應的平衡常數。

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K = 如果你無法算出K，你可以使用不正確的數值K = 3.6 x 10–6_{，進行剩下問題的計算。} CI2蛋白質的摺疊反應的一級速率常數可以用下列的螢光強度隨時間變化得出，此過 程利用改變溶液的 pH 值，讓已完全展開的蛋白質重新摺疊起來。在溫度為 25 °C，起 始濃度為 1.0 μM ，而且完全是展開 CI2 的樣品中，展開蛋白質的濃度隨時間之量測 結果如下： 時間 / ms 0 10 20 30 40 濃度 / μM 1 0.64 0.36 0.23 0.14 Page 25 / 41

f) 畫出適當的圖，然後決定在 25 °C 時，蛋白質摺疊反應的速率常數，kf 。

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kf =

你如果無法算出kf 的數值，你可以使用不正確的數值kf = 60 s-1，進行剩下的問題。

g) 決定在 25 °C，蛋白質展開反應的速率常數ku的數值。 h) 已知在 20 °C時，蛋白質摺疊反應的速率常數是 33 s–1，計算蛋白質摺疊反應 的活化能。 ku = 活化能 ＝ Page 28 / 41

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問題四

總分之 9%

Amprenavir (

安佩那維)的合成

4a A 4a B 4a C 4a W 4a X 4a Y 4a Z 4b Total 4 3 2 3 3 2 3 3 23 有一類抗愛滋病的藥屬於蛋白酶抑制劑，其功用是可以阻斷在宿主細胞內製造病毒的 酵素（或酶）的某一活化中心。有兩種已測試成功的藥物，Saquinavir（沙奎那維） 和Amprenavir（安佩那維）可被用來模仿酵素內的過渡狀態，其結構如下。在此結構 中，R1_、R2_和R3_{代表不是氫原子而是其他原子或原子團。} 2 3 1 Amprenavir（安佩那維）的合成路徑如下圖所標示： 在第一個步驟中所用的試劑R2B-H，如果R是屬於掌性的碳氫化合物時，則產物A會以 (s)-鏡像異構物（(s)-enantiomer）的形式生成。 Page 29 / 41

如果在Amprenavir（安佩那維）的溶液中加入D2O並搖晃後，則有 3 根 H-NMR吸收 峰（訊號）會消失，這 3 根吸收峰的化學位移（δ）分別為 4.2（2H）、4.9（1H）和 5.1（1H）。 畫出： a) 中間產物A、B、C、W、X、Y、Z 以及 b) 最終產物Amprenavir（安佩那 維）的結構。你必須清楚地畫出每一個化合物中的立體中心的立體化學。 A B C Page 30 / 41

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W X Y Page 31 / 41

Z

Amprenavir

（安佩那維）

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問題五

總分之 10%

環氧樹脂

5g I 5h J 5h K 5h L 5i M 5j N 5k O 5c D 5c E 5c F 5d G 5e H 5a A 5a B 5b 5f Total 2 2 1 2 2 2 3 3 1 2 2 2 2 2 4 3 35 環氧樹脂（epoxy resin）的合成是一個高達天文數字金額的全球工業。環氧樹脂是一 種高性能的黏著劑，它的製備是利用雙環氧基化合物（bis-epoxide）與二胺類 （diamine）經由反應而產生。此雙環氧化合物可由化合物 H 和化合物 C （epichlorohydrin）反應而生成。化合物 H 和化合物 C 的合成法如下圖所標示。 化合物 C 的製備是用丙烯（propene）和氯氣（chlorine）在照光的條件下反應而獲得 。 Page 33 / 41

a) 畫出A和B的結構： b) 寫出可將B轉換成化合物化合物C的適當試劑： 化合物 H 的製備可以從苯及丙烯在酸的催化下，可生成一個量較多的主產物 D 和其他 兩個量較少的產物 E 和 F 的結果方面著手。 c) 根據下面的資料，畫出D、E和F的結構 D：元素分析C 89.94%，H 10.06%； 13C NMR光譜有 6 條吸收峰 E：元素分析C 88.82%，H 11.18%； 13C NMR光譜有 4 條吸收峰 F：元素分析C 88.82%，H 11.18%； 13C NMR光譜有 5 條吸收峰 A B Page 34 / 41

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D E F 將氧氣通到熱的 D 溶液時可生成 G，將 G 和酸反應時，則會產生酚（phenol）和丙酮 (acetone)。 G可使碘化鉀-澱粉（starch-iodine）試紙由白色變為深藍色，而且G的13C NMR光譜 有 6 條吸收峰，其1_{H NMR光譜資料如下：} δ 7.78 (1H, s)，7.45-7.22 (5H, m)，1.56 (6H, s)。 如果加入D2O時，則δ＝7.78 的吸收峰會消失。（s：單峰，m：多重峰） d) 畫出G的結構 G 將酚、丙酮和鹽酸反應時會產生化合物H，化合物H的13_{C NMR光譜如圖 1（Fig. 1）} 所表示，而1_{H NMR光譜則如圖 2（Fig. 2）所表示，其中化學位移 6.5~7.1 ppm的部} Page 35 / 41

分是以放大 4 倍的方式呈現出來。而且加入一滴D2O之後，化合物H的 H NMR光譜變 成如圖 3（Fig. 3）所表示。光譜圖中的溶劑峰均用星號（*）標示出來。 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 × 4 * * * * * e) 畫出化合物H的結構 H Page 36 / 41

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f) 畫出酚的某一個共振結構（resonance structure），此結構可以清楚地說明為 何酚用來合成化合物H時會具有位置選擇性（regioselective formation）。 當酚和丙酮反應時亦會產生第二種化合物I，化合物I的13_{C NMR光譜有 12 條吸收峰;} 其1_{H NMR光譜資料如下：} δ 7.50-6.51 (8H, m)，5.19 (1H, s)，4.45 (1H, s)，1.67 (6H, s)。 加入D2O時，δ＝5.15 和 4.45 的吸收峰會消失。（s：單峰，m：多重峰） g) 畫出I的結構。 Page 37 / 41

I 過量的酚和化合物C在鹼的作用下可生成13_{C NMR光譜有 6 條吸收峰的產物L。如果反} 應在未完全反應完畢前便停止下來時，則會發現有產物J 和 K的生成，而且可以分離 出來。產物K是從產物J 轉換而來; 而產物L則是從產物K 轉換而來。 h) 畫出J、K和L的結構。 Page 38 / 41

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J K L 如果將化合物 H 和極過量的化合物 C 以及鹼反應時，則可生成含有雙環氧基（bis-epoxide）的單體 M，而且 M 不含有氯或氫氧基（OH 或羥基）。 i) 畫出M的結構。 Page 39 / 41

M

如果將化合物H和稍微過量的化合物C以及鹼反應時，則可生成N。N是以〝尾端基團

1-[重複單元]n-尾端基團 2〞（endgroup1-[repeat unit]n-endgroup2）的形式存在而

且n 大約是介於 10 – 15 間。N不含有氯，但每一個的重複單元(repeat unit)中均含有 一個氫氧基（OH或羥基）。

j) 如上述:用〝尾端基團 1-[重複單元]n-尾端基團 2〞

（endgroup1-[repeat unit]n-endgroup2）的方式畫出N的結構

N

k) 當雙環氧基化合物M (bis-epoxide M) 和 1,2-二胺基乙烷(ethane-1,2-diamine)進

行反應時，可生成多聚合的環氧樹脂O (polymeric epoxy resin O)。以畫重複單 元(repeat unit) 的方式畫出O的結構。

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問題六

總分之 12%

過渡金屬錯合物

6a 6b 6c 6d 6e 6f 6g 6h 6i 6j 6k 6l Total 18 5 4 6 5 2 3 2 4 4 2 6 61 Alfred Werner使用 “異構物計數” 的方法推斷配位數為 6 的金屬錯合物之結構。他考 慮的三種形狀如下所示。 X Y Z 在每一個結構中，空心圓圈顯示中心金屬原子的位置，實心圓圈顯示配位基的位置。 結構 X 是平面六角形， 結構 Y 是三菱柱、結構 Z 則是正八面體。 當所有的配位基是相同的時候，這三個形狀不同的錯合物都只有一種結構，即當錯合 物的分子式為MA6時，其中A是配位基。然而，當配位基A被一個或多個配位基取代 後，每個結構就可能具有幾何異構物。這些幾何異構物中，又可能具有光學活性，而 以一對光學異構物存在。 a) 在下表中填寫出當錯合物中的單牙配位基A被單牙配位基B取代，或被對稱的雙 牙基C─C取代，結構 X、 Y和Z會有多少幾何異構物？ （雙牙基C—C只能取代 相鄰位置的兩個配基，即在各結構中以一線聯結的位置）。 在空格中寫出每一種情況下的幾何異構物的數目。如果其中的一個幾何異構物 有一對光學異構物的存在，就用一個星號〝 * 〞表示。如果有兩個具有光學異 構物，則用兩個星號表示，以此類推。例如，如果你認為有五個幾何異構物的 某個結構，其中 3 個具有光學異構物，則寫為 5***。 Page 42 / 41

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預期之幾何異構物的數目 平面六角形X 三菱柱Y 正八面體Z MA6 1 1 1 MA5B MA4BB2 MA3BB3 MA4(C─C) MA2(C─C)2 M(C─C)3 到目前尚未發現有錯合物以平面六角形 X 的結構存在，但三菱柱結構 Y 和正八面體結 構 Z 則有許多例子。在這些錯合物中，金屬 d-軌域會分裂，其分裂形式會因幾何形狀 的不同而不同，也因而有不同的能量，他們的分裂形式如下： 能階的能差ΔE、ΔE’ 和ΔE’’之大小和錯合物的特性有關。 Page 43 / 41

b) 在下圖每一個能階右側標出相對應的 d-軌域之名稱：

現有錯合物[Mn(H2O)6]2+ 和 [Mn(CN)6]2–均為正八面體結構。其一的磁矩為 5.9 BM，

另一為 3.8 BM，你必須判斷誰是誰。

c) 在下圖中，畫出各個錯合物之電子組態。

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下列錯合物 A 和 B 的磁矩一為 1.9 BM，另一為 2.7 BM，你必須判斷誰是誰。 d) 畫出這兩個錯合物各別的d-軌域分裂圖，並將電子填入。

A

B

錯合物為正八面體結構者遠遠多於三菱柱結構。Werner 在一只含有Co(III)、Cl和 NH3 的錯合物中分離出五種化合物C到G。他們都是正八面體結構。(此物有 6 種化合物， 但Werner只能分離出其中 5 種)。Werner的 5 種錯合物的莫耳導電度如下所示（此數 值為外插延伸到非常稀的溶液，單位為某固定單位）。化合物G不會和AgNO3溶液反 應。化合物C、D和E和AgNO3溶液反應時的計量各不相同。化合物E和F和AgNO3溶液 反應時的計量相同。 Page 45 / 41

C D E F G 莫耳導電度 510 372 249 249 ~0 e) 畫出化合物C到G的結構。 C D E F Page 46 / 41

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G Werner 也是第一位分離出正八面體結構之光學異構物，H，的化學家。化合物H不含 任何碳原子，只含有Co、Cl、NH3和一個含氧的物質，它可能為H2O或 ΗΟ−或 Ο2−。 此化合物中鈷是以正八面體形式鍵結，所有的氯離子都可以很容易的由AgNO3溶液滴 定去除。0.2872 g的化合物H (不含結晶水)需要 0.100 M的AgNO3溶液 22.8 mL來沉澱 所有的氯離子。 f) 計算化合物H中，氯離子的重量百分比。 化合物 H 在酸中很穩定，但在鹼中會被水解。0.7934 g 的化合物 H (不含結晶水)和過 量的 NaOH 溶液加熱。產生 Co(III) 氧化物，同時放出氨氣。將此氨氣完全蒸餾出來， 並經由 50.0 mL 的 0.500 M 之 HCl 溶液吸收。剩下未反應的酸需要 0.500 M 的 KOH 溶液 24.8 mL 才能中和。 Page 47 / 41

讓剩餘的Co(III) 氧化物懸浮物逐漸冷卻，再加入約 1 g的KI，再用HCl溶液酸化使反 應。產生的 I2分子再由 0.200 M的硫代硫酸鈉溶液滴定，共需 21.0 mL。 g) 計算化合物H 中，NH3的重量百分比。 h) 寫出Co(III) 氧化物和KI在酸性水溶液中之反應式。 i) 計算化合物H 中，Co的重量百分比。 Page 48 / 41

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j) 計算化合物H 中，含氧物質為何？須有過程！

k) 寫出化合物H 的實驗式。

l) 畫出此具光學活性化合物 H 的結構。