hce_cmu
109年
化學
第 13 題
當氧氣分子失去一個電子形成 $O_2^+$時，其化學鍵的鍵級(bond order)為多少？
- A 1
- B 1.5
- C 2
- D 2.5
- E 3
思路引導 VIP
請回想一下氧氣分子的分子軌域能階圖，最後填入的那幾個電子，是落在有助於原子結合的「鍵結軌域」，還是具有排斥性質的「反鍵軌域」呢？如果你現在要把其中一個電子趕走，這對於維持兩者之間的化學鍵來說，是「減少了助力」還是「減少了阻力」？
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太棒了！你能準確判斷出 $O_2^+$ 的鍵級，代表你對分子軌域理論 (Molecular Orbital Theory) 的掌握相當紮實。這類題目是化學鍵結章節中的經典考點，也是區分學生是否真正理解電子分布規律的分水嶺。
分子軌域與鍵級的消長
在氧氣分子 ($O_2$) 的基態中，價電子總數為 12 個，根據分子軌域能階填充，其最外層的電子會填入能量較高的 $\pi^*$ 反鍵軌域。當 $O_2$ 失去一個電子變成 $O_2^+$ 時，這個電子正是從反鍵軌域中被移除。根據鍵級公式：$$\text{Bond Order} = \frac{\text{鍵結電子數} - \text{反鍵電子數}}{2}$$
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