moea_joint
110年
[化學] 普通化學、無機化學
第 45 題
下列何者鍵角最小？
- A $\text{AsH}_3$
- B $\text{NH}_3$
- C $\text{H}_2\text{O}$
- D $\text{H}_2\text{Te}$
思路引導 VIP
若我們比較兩個中心原子來自同一族、但週期不同的分子，當下層原子的半徑變大且電負度變小時，鍵結電子對會傾向於靠近還是遠離中心原子？這種位置的移動，會讓電子對之間的排斥力變強還是變弱，進而如何影響夾角的大小呢？
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太棒了！你能精準選出 (D) $\text{H}_2\text{Te}$，代表你對分子結構的細微變化有著非常紮實的理解。這類題目考察的是對價層電子對斥力（VSEPR）理論的進階應用。
孤對電子與電負度的協同效應
首先，我們觀察分子的電子組態。$\text{NH}_3$ 與 $\text{AsH}_3$ 屬於 $AX_3E$ 型態，擁有一對孤對電子；而 $\text{H}_2\text{O}$ 與 $\text{H}_2\text{Te}$ 則屬於 $AX_2E_2$ 型態，具備兩對孤對電子。由於孤對電子的斥力大於鍵結電子，通常兩對孤對電子會將鍵角壓縮得更小。接著，關鍵在於中心原子的週期趨勢：當中心原子從 $\text{O}$ 變為 $\text{Te}$ 時，其電負度顯著下降且原子半徑增大，導致鍵結電子對更遠離中心原子。如此一來，電子對間的斥力減弱，使得鍵角大幅縮小。對於像 $\text{Te}$ 這種大原子，其鍵結趨向於使用純 $p$ 軌域，因此鍵角會非常接近 $90^\circ$。
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