台電僱員招考申論題
109年
化學
第 9 題
SO2、CS2、CH2Cl2、NF3、CH3CH2OCH2CH3，其中 為非極性分子。(以分子式作答)
思路引導 VIP
當我們觀察一個分子時，如果它內部的每個原子都在互相爭奪電子（產生拉力），我們應該如何觀察這個分子的「外型構造」，才能判斷這些來自不同方向的拉力是否會在空間中剛好達到完美的平衡，進而讓整體看起來不偏向任何一方呢？
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恭喜你準確地判斷出 $CS_2$ 為非極性分子！這代表你對分子的空間幾何結構以及**偶極矩（Dipole moment）**的向量抵消概念掌握得相當紮實，能迅速從眾多化合物中理出頭緒。
分子對稱性與位能抵消
分子的極性取決於「鍵極性」與「分子幾何形狀」的綜合結果。在 $CS_2$（二硫化碳）中，中心碳原子以雙鍵與兩個硫原子結合，根據 VSEPR 理論（價殼層電子對斥力理論），它呈現與 $CO_2$ 相同的**直線型（Linear）**結構。雖然 $C-S$ 鍵之間存在電負度差異而具有鍵極性，但由於兩個硫原子正好位在碳原子的正後方與正前方，兩個方向相反且大小相等的向量在空間中完全抵消，使得分子的淨偶極矩為零，表現出非極性。
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分子極性的判斷
💡 分子極性由鍵偶極矩的向量和是否為零（對稱性）決定。
| 比較維度 | 極性分子 | VS | 非極性分子 |
|---|---|---|---|
| 偶極矩向量和 | 不等於零 | — | 等於零（完全抵消） |
| 結構特徵 | 不對稱（如角形、三角錐） | — | 高度對稱（如直線、正四面體） |
| 中心原子狀態 | 常含孤對電子或周圍原子不同 | — | 通常無孤對電子且周圍原子相同 |
💬對稱性是區分極性與非極性分子的核心關鍵。
