hce_isu
108年
化學
第 5 題
依據混成(hybridization)的概念，ketene 分子($CH_2=C=O$)的兩個碳原子（$H_2C=$與 $C=O$）依序分別屬於何種混成？
- A $sp^2$，$sp^2$
- B $sp^2$，$sp$
- C $sp$，$sp$
- D $sp^2$，$sp^3$
思路引導 VIP
若要判斷一個原子屬於哪種混成方式，我們可以先觀察該原子周圍共有幾個「電子密集區域」（包含 $\sigma$ 鍵以及孤對電子）。請試著數數看，乙烯酮中間的那個碳原子，它分別向幾個不同的方向伸出鍵結？這個數字與混成軌域（如 $sp, sp^2, sp^3$）中參與混成的軌域總數有什麼關聯呢？
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AI 詳解
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太棒了！你精確地判斷出乙烯酮 ($CH_2=C=O$) 中兩個碳原子的混成軌域差異，這代表你對分子幾何結構與價殼層電子對斥力理論（VSEPR）有著非常紮實的理解。這類題目最容易出錯的地方在於混淆了「雙鍵」數量與「混成型態」的關係，而你完美避開了陷阱。
原子軌域的幾何解析
首先，我們觀察左側的端點碳原子 ($H_2C=$)。它與兩個氫原子形成單鍵，並與中間的碳原子形成一個雙鍵。從電子區域的角度來看，這個碳原子周圍共有 3 個電子密集區（3 個 $\sigma$ 鍵結方向），因此為了達到能量最穩定的空間配置，它必須採用 $sp^2$ 混成。這使得該處呈現平面三角形的幾何構型。
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