109年:藥學二(第1次)

下列原子核中,何者的自旋量子數( spin quantum number )為 1?

A31 P
B13 C
C19 F
D14 N

詳細解析

本題觀念:

本題主要考查核磁共振光譜 (NMR) 原理中,原子核自旋量子數 (Spin Quantum Number, II) 的判斷規則。自旋量子數決定了原子核在磁場中的行為以及是否具有 NMR 訊號。其數值取決於原子核內的質子數 (Z) 與中子數 (N)。

判斷規則總結:

  1. 質量數 (AA) 為奇數:自旋量子數 II 為半整數 (如 1/2,3/2,5/21/2, 3/2, 5/2 \dots)。
  2. 質量數 (AA) 為偶數,且質子數 (ZZ) 與中子數 (NN) 皆為偶數:自旋量子數 I=0I = 0 (無 NMR 訊號)。
  3. 質量數 (AA) 為偶數,且質子數 (ZZ) 與中子數 (NN) 皆為奇數:自旋量子數 II 為整數 (如 1,2,31, 2, 3 \dots)。

選項分析

  • (A) 31P^{31}\text{P} (磷-31)
    • 分析:質子數 Z=15Z = 15,中子數 N=16N = 16,質量數 A=31A = 31 (奇數)。
    • 結論:質量數為奇數,故自旋量子數為半整數。實際上 31P^{31}\text{P}I=1/2I = 1/2。它是藥物分析中除了氫譜 (1H^1\text{H}) 與碳譜 ($^{

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