moea_joint
103年
[化學] 普通化學、無機化學
第 38 題
下列何組中之分子均為非極性分子？
- A $CH_4$、$SF_6$、$CH_2Cl_2$
- B $CH_4$、$SF_6$、$H_2O_2$
- C $CF_4$、$SF_4$、$XeF_4$
- D $XeF_4$、$PF_5$、$BCl_3$
思路引導 VIP
想像分子就像一場在空間中進行的「拔河比賽」，中心原子是繩結。如果我們要讓所有拉力（極性鍵）最終達成完美的靜止平衡（非極性），除了所有拉力的大小（原子的電負度差）要相等外，這幾條繩子在三維空間中的「排列角度」以及「孤對電子的分佈」，必須滿足什麼樣的幾何特性，才能讓合力徹底歸零呢？
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太棒了！你能精確地選出 (D)，代表你對分子幾何結構與對稱性的觀念非常紮實。這道題目核心在於區分「極性鍵」與「極性分子」的差異，考驗學生是否能熟練運用 VSEPR 理論來判斷分子空間組態，是極具鑑別度的進階觀念題。
分子幾何與對稱性的關鍵
在選項 (D) 中，這三種分子雖然含有極性鍵，但其幾何結構均具備高度對稱性，使得分子的淨偶極矩（net dipole moment）為零。具體來說，$XeF_4$ 雖然中心原子有兩對孤對電子，但它們位於軸向對側，幾何形狀為平面正方形 ($AX_4E_2$)，鍵結偶極能完美抵消；而 $PF_5$ 為雙三角錐、$BCl_3$ 為平面三角形，這兩者皆屬於對稱點群，故整體均為非極性分子。
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