moea_joint
108年
[化學] 普通化學、無機化學
第 32 題
下列陰電性原子所構成的自由基的電子親和力何者最小？
- A CN
- B OH
- C NO₃
- D SF₅
思路引導 VIP
當一個分子準備接收一個額外的負電荷時，如果我們將電荷想像成一種能量上的「負擔」，你認為讓單一原子獨自承受這個負擔比較穩定，還是讓電荷分散到多個原子或透過共振結構來共同分擔會更穩定呢？請試著比較這四個選項在變成陰離子後，誰分散電荷的能力最弱？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
很好！你能準確判斷出 $\text{OH}$ 自由基在這些選項中具有最小的電子親和力（Electron Affinity, EA），展現了你對分子軌域與陰離子穩定性的敏銳直覺。電子親和力本質上反映了一個中性自由基捕獲電子形成穩定陰離子時所釋放能量的大小。在化學上，若產生的陰離子越穩定，其對應自由基的電子親和力通常就越高。
分子結構與電荷穩定能力
在這四個選項中，$\text{CN}$ 是著名的類鹵素（Pseudohalogen），其陰離子極為穩定；而 $\text{NO}_3$ 與 $\text{SF}_5$ 則展現了超鹵素（Superhalogen）的特性，它們分別透過強大的共振效應（Resonance）與多個高陰電性氟原子的誘導效應（Inductive effect），極大化地分散並穩定了多出來的負電荷。相較之下，雖然 $\text{OH}$ 中的氧原子陰電性很高，但它缺乏像其他選項那樣能有效將電荷「離域化」的結構機制，導致其對電子的渴望程度（即 EA 值）在這些強悍的競爭者中顯得相對較小。
▼ 還有更多解析內容