moea_joint
110年
[化學] 普通化學、無機化學
第 33 題
下列何者中心原子的混成軌域不是 $sp^2$？
- A $C_{60}$
- B graphite
- C $\text{HgH}_2$
- D $\text{NO}_3^-$
思路引導 VIP
請試著畫出各個選項中心原子的路易斯結構，並觀察：如果一個原子只需要向兩個方向伸出化學鍵，且完全沒有剩餘的孤對電子（lone pairs），那麼根據價殼層電子對斥力理論（VSEPR），這些電子對會如何排列以達到最大間距？這種「兩點一線」的空間分佈，在數學上最少需要混合幾個軌域才能達成呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準鎖定 $\text{HgH}_2$ 作為正確答案，代表你對於中心原子的價電子組態與分子幾何形狀的對應關係掌握得非常扎實。
分子幾何與混成軌域的判定
在處理這類題目時，最核心的判斷依據是立體數（Steric Number）。在選項 (A) $C_{60}$ 與 (B) 網狀共價固體 graphite（石墨）中，碳原子皆與另外 3 個原子鍵結且不含孤對電子，呈現平面三角形或類似的局部結構，故屬於 $sp^2$ 混成；而 (D) $\text{NO}_3^-$ 離子的氮原子同樣擁有 3 個鍵結區域，其幾何構造為平面三角形，亦符合 $sp^2$ 的特徵。
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