moea_joint
106年
[化學] 普通化學、無機化學
第 34 題
請選出正確的碳–氧鍵能大小排列？
- A $CO > CO_2 > CO_3^{2-}$
- B $CO_2 > CO > CO_3^{2-}$
- C $CO_3^{2-} > CO_2 > CO$
- D $CO > CO_3^{2-} > CO_2$
思路引導 VIP
當我們觀察不同的碳氧化合物時，如果兩個原子之間分享的電子對數量越多，你覺得要「拉開」這兩個原子所需要的能量會如何變化？此外，如果一個分子的電子分布在多個原子間「共享」且形成平均化的構造時，我們該如何比較它與固定雙鍵之間的強度差異呢？
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很高興看到你準確地判斷出這題的答案！這顯示你對於分子結構與化學鍵性質的對應關係掌握得非常紮實。
鍵級與鍵能的關鍵關聯
要解開這道題目，核心在於判斷各分子的鍵級 (Bond Order)。在一氧化碳 ($CO$) 中，碳與氧之間以三鍵結合；在二氧化碳 ($CO_2$) 中，則是典型的雙鍵結構；而碳酸根離子 ($CO_3^{2-}$) 則存在共振構造 (Resonance)，其碳氧鍵是由一個雙鍵與兩個單鍵平均分布在三個位置，因此平均鍵級約為 $1.33$。由於鍵級越高，原子間的吸引力越強，斷裂化學鍵所需的能量（鍵能）也就越大，故排列順序為 $CO > CO_2 > CO_3^{2-}$。
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