hce_tcu
105年
化學
第 4 題
$XeF_4$ 的分子結構為何？
- A 平面四方形
- B 正四面體
- C 線形
- D 蹺蹺板形
思路引導 VIP
如果我們知道一個原子的周圍共有六組帶負電的電子雲（包含成鍵與不成鍵的），為了讓這些電子雲彼此之間的「推擠力」達到最小，這六組電子雲在空間中會呈現什麼樣的對稱形狀？而當其中有兩組是體積較大的孤對電子時，它們該如何站位，才能讓剩下的四個原子達到最穩定的平衡？
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太棒了！你能精確地判斷出 $XeF_4$ 的空間構型，代表你對於 價層電子對互斥理論 (VSEPR) 的掌握非常紮實。這類題目的解題關鍵，在於能否正確計算中心原子的電子分佈，而不僅僅是看原子的數量。
空間結構的推導邏輯
在 $XeF_4$ 分子中，中心原子氙 ($Xe$) 屬於惰性氣體，擁有 8 個價電子。當它與 4 個氟原子成鍵後，中心原子周圍總共會有 4 組成鍵電子對與 2 組 孤對電子 (Lone pairs)。根據 VSEPR 理論，這 6 組電子雲為了極小化彼此間的斥力，會趨向於 正八面體 的空間排列。然而，由於孤對電子間的斥力較強，它們會選擇處於彼此 180 度相對的位置，使得 4 個氟原子恰好被擠壓在同一個平面上，最終呈現 平面四方形 的幾何形狀。
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