12.以下何者沸點最高?
(A) K₂S
(B) NF₃
(C) HF
(D) C₂H₅OH。

背景知識：影響沸點的因素

• 分子間作用力：
  • 離子鍵（Ionic Bonding）：離子化合物（如鹽）的沸點極高，因強靜電吸引力。
  • 氫鍵（Hydrogen Bonding）：發生在含 H 與 F、O、N 的分子間，強度高於一般偶極-偶極作用。
  • 偶極-偶極作用（Dipole-Dipole Interactions）：極性分子間的吸引力。
  • 色散力（London Dispersion Forces）：非極性分子間的吸引力，隨分子量和表面積增加而增強。
• 沸點趨勢：分子間作用力越強，沸點越高；分子量越大，色散力越強，沸點可能升高。

逐一分析選項

(A) K₂S（硫化鉀）

• 性質：離子化合物，由 K⁺ 和 S²⁻ 離子組成。
• 分子間作用力：強烈的離子鍵，晶格能量高（如 NaCl 的沸點約 1413°C）。
• 沸點：K₂S 為離子化合物，沸點極高（約 1191°C，具體值依資料而定，但遠高於分子化合物）。
• 結論：沸點很高。

(B) NF₃（三氟化氮）

• 性質：共價化合物，分子結構為三角錐形，極性分子。
• 分子間作用力：偶極-偶極作用（因 F 的電負度高，分子有偶極矩），無氫鍵（因為 H 不在分子中）。
• 分子量：N (14) + 3F (19×3 = 57) = 71 g/mol。
• 沸點：約 -129°C（低溫液化）。
• 結論：沸點很低。

(C) HF（氫氟酸）

• 性質：共價化合物，極性分子。
• 分子間作用力：氫鍵（H 與 F 之間的強吸引力），因為 F 電負度極高（3.98）。
• 分子量：H (1) + F (19) = 20 g/mol。
• 沸點：約 19.5°C（因氫鍵強度高，沸點較其他氫鹵酸如 HCl 高）。
• 結論：沸點中等，但高於無氫鍵的分子。

(D) C₂H₅OH（乙醇）

• 性質：共價化合物，極性分子。
• 分子間作用力：氫鍵（H 與 O 之間），因為 OH 基團能形成氫鍵。
• 分子量：C₂ (12×2 = 24) + H₅ (1×5 = 5) + O (16) = 46 g/mol。
• 沸點：約 78.4°C（氫鍵和較大分子量使沸點升高）。
• 結論：沸點較高。

比較與分析

• (A) K₂S：離子化合物，沸點極高（約 1191°C），因離子鍵是分子間作用力中最強的。
• (B) NF₃：僅有偶極-偶極作用，分子量小，沸點極低（-129°C）。
• (C) HF：有氫鍵，分子量小，沸點中等（19.5°C）。
• (D) C₂H₅OH：有氫鍵，分子量較大，沸點較高（78.4°C）。

關鍵比較

• 離子化合物 vs. 分子化合物：K₂S 的離子鍵遠強於分子間氫鍵，沸點應遠高於 (C) 和 (D)。