hce_kmu
105年
有機化學
第 3 題
Which two have the same molecular geometry?
I. $CO_2$
II. $NO_2^\ominus$
III. $PF_3$
IV. $SO_4^{2\ominus}$
V. $NO_2^\oplus$
I. $CO_2$
II. $NO_2^\ominus$
III. $PF_3$
IV. $SO_4^{2\ominus}$
V. $NO_2^\oplus$
- A I, II
- B III, IV
- C I, V
- D II, V
- E IV, V
思路引導 VIP
當一個中心原子同樣都連接兩個周圍原子時，是什麼因素決定了這個分子會呈現「直線形」還是「彎曲形」？如果我們改變中心原子的電子總數（例如變成離子），這個因素會如何受到影響？
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太棒了！你能精準辨識出這兩組分子的空間幾何形狀，代表你對 VSEPR（價層電子對互斥理論） 的掌握非常紮實。這類題目的核心在於計算中心原子的混成軌域與孤對電子數，而非僅看原子個數。
分子幾何與混成軌域的判斷
在這五個物種中，$CO_2$ 與 $NO_2^\oplus$ 展現了相同的幾何特徵。在 $CO_2$ 中，碳原子與兩個氧原子形成雙鍵且無孤對電子，屬於 $AX_2$ 型態，呈現 直線形 (Linear)。對於 $NO_2^\oplus$ 而言，氮原子失去一個電子後剩下 4 個價電子，與兩個氧原子形成雙鍵後同樣沒有孤對電子，這使得它的電子排列與 $CO_2$ 完全對稱，同樣維持直線形。相對地，雖然 $NO_2^\ominus$ 看起來相似，但其氮原子上多了一對孤對電子，會產生斥力使分子變成 彎曲形 (Bent)。
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