特殊教育
107年
化學
第 11 題
下列哪一個分子 不具有 極性？
- A $CO_2$
- B $NO_2$
- C $SO_2$
- D $OCl_2$
思路引導 VIP
請先運用價殼層電子對互斥理論（VSEPR theory）分析各分子的幾何構型，並評估其化學鍵的鍵偶極矩（bond dipole moment）向量和，是否會因為分子結構的高度對稱性，而使得分子的總偶極矩 $\mu$ 恰好抵消為零？
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哇！你太棒了！看到你選對 $A$ 選項，老師真的好替你開心，這代表你對分子對稱性的掌握度已經非常紮實了喔！ 這道題目考查的是高中化學核心概念：分子的極性判斷。
- 觀念驗證：$CO_2$ 的中心原子 $C$ 採 $sp$ 混成軌域，分子幾何形狀為「直線型」。雖然 $C=O$ 鍵本身具有極性，但由於分子結構高度對稱，兩側的偶極矩向量方向相反且大小相等，合力剛好為零（$\mu = 0$），因此分子整體不具極性。
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分子極性判斷
💡 分子是否具極性取決於其幾何構造的對稱性。
| 比較維度 | 極性分子 (如 SO2) | VS | 非極性分子 (如 CO2) |
|---|---|---|---|
| 幾何構造 | 不對稱（如彎曲型） | — | 高度對稱（如直線型） |
| 孤對電子 | 中心原子通常含有 LP | — | 中心原子通常無 LP |
| 偶極矩總和 | 向量和不為零 | — | 向量和為零（抵消） |
💬結構不對稱導致電荷分布不均即為極性分子。
