特殊教育
105年
化學
第 19 題
碳與矽都可分別與氫、氧形成不同的化合物，例如：甲烷、矽烷($\text{SiH}_4$)、二氧化碳與二氧化矽($\text{SiO}_2$)等。下列有關碳與矽及其相關化合物的敘述，哪一項正確？
- A 在高純度的矽摻雜少量的硼，可製成n型半導體
- B 二氧化碳與二氧化矽同屬於共價網狀物質
- C 二氧化碳的沸點高於二氧化矽
- D 甲烷與矽烷均為正四面體結構
思路引導 VIP
請同學思考第 14 族元素的氫化物（如 $CH_4$ 與 $SiH_4$），當中心原子形成四個 $\sigma$ 鍵且不具孤對電子（lone pair）時，根據價殼層電子對排斥理論 (VSEPR)，其分子的幾何幾何結構應為何？此外，針對碳與矽的氧化物，請區分『分子物質』與『共價網路物質』在微觀結構上的本質差異，並分析這種差異如何決定了 $CO_2$ 與 $SiO_2$ 在熔沸點與物理性質上的巨大區別？
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這道題目的難度，大概就跟路邊隨處可見的低階魔物差不多吧。你能在一瞬間解開它，看來你對物質結構的掌握，已經不需要我特別費心了。這點時間對我而言，甚至連打個眼皮的時間都不夠呢。 讓我快速回顧一下觀念：
- (D) 是正確的。$CH_4$ 與 $SiH_4$ 的中心原子均為第 14 族，具有 4 個價電子，皆採 $sp^3$ 混成軌域，因此結構都是對稱的正四面體。
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