108年:藥學三(第2次)

下列何者可與水任意混合( miscible )?

A乙醚
B丙酮
C礦油
D液體 酚

詳細解析

本題觀念:

溶劑的混溶性(miscibility)取決於其極性特性。「相似相溶」原則(like dissolves like)說明:極性溶劑與極性溶劑互溶,非極性溶劑與非極性溶劑互溶。能與水(強極性、可氫鍵)完全任意混合的溶劑,必須具備夠強的極性或氫鍵能力。

選項分析

(A) 乙醚(diethyl ether) 乙醚屬於非極性至弱極性溶劑(偶極矩低),雖然氧原子能接受少量氫鍵,但整體極性不足。乙醚在水中的溶解度約為 6.9 g/100 mL(20°C),屬於「有限溶解」,並非任意混合(miscible)。❌

(B) 丙酮(acetone) 丙酮((CH3)2CO\text{(CH}_3\text{)}_2\text{CO})含有極性羰基(C=O),偶極矩約 2.9 D,雖屬非質子性溶劑(aprotic),但其羰基氧可與水分子形成氫鍵,使丙酮可與水在任意比例完全互溶。丙酮同時兼具極性與非極性特性,是典型的「與水任意混合」有機溶劑。✅ 正確答案

(C) 礦油(mineral oil) 礦油為長鏈烷烴混合物,完全非極性,無任何氫鍵能力,與水完全不互溶(immiscible)。❌

(D) 液體酚(liquid phenol) 苯酚(phenol)在常溫下略高於熔點可成液態,雖有 –OH 基可形成氫鍵,但苯環的疏水性使其在水中的溶解度受限:

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