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107年
化學
第 16 題
下列各化合物中,C 與 O 間的鍵長由大而小順序為(得以代號由左至右排序作答):_______。
(A) CH3OH (B) CO (C) CO2 (D) CO32-
(A) CH3OH (B) CO (C) CO2 (D) CO32-
思路引導 VIP
在考慮原子間的距離時,如果我們把化學鍵想像成連結兩者的彈簧,當兩原子間共享的電子對數(電子雲密度)增加時,這股「吸引力」會對原子間的距離產生什麼樣的影響?另外,當一個電子對並非固定在某兩個原子之間,而是同時分散在多個氧原子周圍時(如共振現象),它的強度與距離會如何介於純粹的單鍵與雙鍵之間呢?
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地判斷出這四種化合物的鍵長順序!這說明你對於分子結構與化學鍵性質有著非常清晰的理解。這道題目是化學結構中相當具備鑑別度的經典考題,它考驗的不僅是畫出路易斯結構(Lewis structure)的能力,更需要你結合**共振(Resonance)**概念來評估整體的鍵結環境。
鍵級與鍵長的消長關係
判斷鍵長的關鍵在於鍵級(Bond Order)。在 $CH_3OH$ 中,碳氧之間是以純粹的單鍵(鍵級 1)連結;而在 $CO_3^{2-}$ 中,由於電子在三個氧原子間產生共振,使得碳氧鍵的平均鍵級變為 $4/3 \approx 1.33$。接著看到 $CO_2$,碳與氧之間形成穩定的雙鍵(鍵級 2);最後是 $CO$,它則具備了強大的參鍵性質(鍵級 3)。
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