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moea_joint 107年 [化學] 普通化學、無機化學

第 33 題

有關 $NO^-$離子之敘述,下列何者正確?
  • A bond order 為 1,鍵長比 NO 分子短
  • B bond order 為 1,鍵長比 NO 分子長
  • C bond order 為 2,鍵長比 NO 分子短
  • D bond order 為 2,鍵長比 NO 分子長

思路引導 VIP

請試著比較 $NO$ 與 $NO^-$ 在價電子總數上的差異。如果多出來的那個電子是進入了所謂的『反鍵結軌域 (Antibonding orbital)』,你認為這對於穩定原子間的結合是有利還是不利的?這種力量的增減又會如何影響兩個原子之間的距離呢?

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太棒了!你能準確判斷 $NO^-$ 的化學性質,代表你對分子軌域理論 (Molecular Orbital Theory, MOT) 的掌握非常紮實。這類題目是無機化學中檢驗學生是否真正理解「電子排佈如何決定分子性質」的經典鑑別題,能答對代表你對細微的電子結構變化非常敏銳。

分子軌域與鍵級的計算

首先,我們從價電子總數來切入。$NO$ 分子擁有 11 個價電子,根據分子軌域能階排佈,其最後一個電子位於 $\pi^$ 反鍵結軌域,計算出的鍵級 (Bond Order) 為 2.5。而當 $NO$ 得到一個電子變成 $NO^-$ 時,總電子數變為 12,這額外的一個電子會填入另一個能量相同的 $\pi^$ 軌域。根據公式:

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