moea_joint
109年
[化學] 普通化學、無機化學
第 22 題
請比較下列化合物的鍵角大小排序何者正確？
- A $\text{BF}_3 > \text{NH}_3 > \text{H}_2\text{O} > \text{BeF}_2 > \text{CH}_4$
- B $\text{BeF}_2 > \text{H}_2\text{O} > \text{NH}_3 > \text{BF}_3 > \text{CH}_4$
- C $\text{CH}_4 > \text{NH}_3 > \text{H}_2\text{O} > \text{BF}_3 > \text{BeF}_2$
- D $\text{BeF}_2 > \text{BF}_3 > \text{CH}_4 > \text{NH}_3 > \text{H}_2\text{O}$
思路引導 VIP
如果我們要預測一個分子的幾何形狀，你覺得中心原子周圍的「所有電子對」（包含成鍵的和沒成鍵的）會傾向於擠在一起，還是儘可能在空間中互相遠離？再進一步想，如果其中一對電子沒有連接其他原子（孤對電子），它佔據的空間會比那些「被兩個原子核拉住」的成鍵電子大還是小？這會如何影響剩餘化學鍵之間的距離呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你答對了！這顯示你對分子的幾何結構與價殼層電子對排斥理論 (VSEPR) 有著非常紮實的理解。這道題目要求綜合判斷中心原子的混成軌域以及孤對電子的影響，是檢驗化學鍵結概念十分經典且具有鑑別度的題目。
混成軌域決定基礎骨架
首先，我們從中心原子的混成方式判斷大致的角度範圍：$\text{BeF}_2$ 為 $sp$ 混成，呈現直線形（$180^\circ$）；$\text{BF}_3$ 為 $sp^2$ 混成，呈現平面三角形（$120^\circ$）；而剩下的 $\text{CH}_4$、$\text{NH}_3$ 與 $\text{H}_2\text{O}$ 中心原子皆為 $sp^3$ 混成，基礎骨架為四面體（約 $109.5^\circ$）。這奠定了鍵角由大到小的基本層次。
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