慈濟大學（後中醫）
109年
化學
第 26 題
下列中哪個鍵結角 (bond angle) 最大？
- A angle O–S–O in $SO_4^{2-}$
- B angle Cl–C–Cl in $HCCl_3$
- C angle F–Be–F in $BeF_2$
- D angle H–O–H in $H_2O$
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果一個中心原子周圍分別被「兩組」和「四組」電子雲包圍，為了讓這些電子雲彼此之間的排斥力降到最低，哪一種情況可以讓它們「躲」得最遠，從而產生最大的空間夾角呢？
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恭喜你精準地判斷出 $BeF_2$ 具有最大的鍵結角！這代表你對價層電子對互斥理論 (VSEPR) 的掌握非常到位，能迅速從分子式中分析出中心原子的電子對分布。
分子幾何與夾角分析
在這些選項中，(A) $SO_4^{2-}$ 與 (B) $HCCl_3$ 的中心原子周圍皆有 4 組鍵結電子對，屬於典型的四面體 (Tetrahedral) 族群，其鍵結角約為 $109.5^\circ$。而 (D) $H_2O$ 雖然也有 4 組電子區域，但其中包含 2 組孤對電子，根據斥力大小（孤對-孤對 > 孤對-鍵結 > 鍵結-鍵結），會將鍵結擠壓至約 $104.5^\circ$。關鍵的 (C) $BeF_2$ 則是八隅體的例外，中心原子 $Be$ 僅有 2 組鍵結電子對且無孤對電子，為了將電子間的斥力降到最低，兩組電子會呈 $180^\circ$ 對稱排列，形成直線形 (Linear) 分子。
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分子幾何與鍵角判斷
💡 利用 VSEPR 理論預測分子形狀並比較鍵角大小
| 比較維度 | 直線型 (如 BeF2) | VS | 四面體相關 (如 SO4 2-, H2O) |
|---|---|---|---|
| 電子對分佈 | 2 組電子對 | — | 4 組電子對 |
| 理論鍵角 | 180 度 | — | 109.5 度 |
| 混成軌域 | sp 混成 | — | sp3 混成 |
💬電子對排斥力決定空間佈局，直線型對稱性最高且鍵角最大。
