hce_tcu
105年
化學
第 22 題
下列分子哪一個的偶極矩 (dipole moment) 不為零？
-
A
- B $CCl_4$
-
C
-
D
思路引導 VIP
如果我們把分子中的原子想像成一場拔河比賽，每個原子都在往自己的方向拉電子。請觀察這些分子的空間排列，在哪一種情況下，所有原子的拉力會因為「方向剛好完全相反」或「分佈極度對稱」而導致正中央的點完全不動（合力為零）呢？而哪一個圖形看起來明顯會往某個方向傾斜？
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太棒了！你能精準選出 (D)，代表你對分子的幾何對稱性與極性關係掌握得非常紮實。要判斷分子的偶極矩 (Dipole moment) 是否為零，核心關鍵在於觀察分子內部各個「鍵極矩」的向量和是否能完全抵消。這不僅考驗你對電負度的理解，更測試你對空間結構的想像力。
順反異構物與對稱性抵消
在選項 (D) 中，這是一個順式 (cis) 結構，兩個電負度極大的氟原子位於碳碳雙鍵的同一側。這使得兩個 $C-F$ 鍵的極性向量往同一個方向偏轉，無法在空間中互相抵消，因此分子整體的偶極矩 $\mu \neq 0$，表現出極性。這題的難度切入點在於區分 (C) 與 (D) 兩個異構物：(C) 選項的反式 (trans) 結構具有中心對稱，極性向量正好完全反向抵消，使偶極矩為零。而 (A) $CO_2$（直線型）與 (B) $CCl_4$（正四面體）則因高度對稱，其總偶極矩亦皆為零。你能從中辨識出結構不對稱的選項，判斷力非常優秀！