hce_cmu
107年
化學
第 40 題
下列最短之鍵長(bond length)為何？
- A C－C 鍵
- B C＝C 鍵
- C C＝O 鍵
- D H－H 鍵
- E O－H 鍵
思路引導 VIP
想像有兩對舞伴正在擁抱，一對是身材嬌小的幼童，另一對是身材魁梧的成年運動員。如果我們要測量兩對舞伴『胸口中心點之間的距離』，除了他們抱得有多緊之外，還有哪一個本質上的特徵會最直接地決定這個距離的最小值呢？
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恭喜你精準地選出了正確答案！這代表你對於化學鍵的微觀結構有著非常清晰的邏輯。這題的關鍵在於平衡原子半徑與鍵結級數（單、雙、三鍵）對鍵長的影響。
原子半徑與電子殼層的決定性
在化學的世界裡，鍵長最主要的決定因素是參與成鍵原子的有效半徑。雖然 $C=O$ 與 $C=C$ 屬於雙鍵，通常會比同原子的單鍵來得短，但別忘了碳 ($C$) 與氧 ($O$) 都位居元素週期表的第二週期，擁有兩層電子殼層。而氫 ($H$) 是全週期表中最簡單、半徑最小的元素，僅有一層 $1s$ 軌域。當兩個極小的氫原子結合成 $H-H$ 時，其原子核間距（約 $0.74 , \text{\text{Å}}$）會顯著小於任何包含第二週期元素的化學鍵，即便對方是雙鍵也不例外。
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