moea_joint
110年
[化學] 普通化學、無機化學
第 49 題
下列何者的點群(point group)不是 $D_{\infty h}$？
- A $[\text{Ag}(\text{CN})_2]^-$
- B $\text{C}_2\text{H}_2$
- C $\text{CO}_2$
- D SCO
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果我們將這四個線性分子分別從中間切開，並把左半部與右半部對調，哪一個分子會變得跟原來「長得不一樣」呢？這種「左右不對稱」的性質，對分子的對稱點群歸類會產生什麼關鍵影響？
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太棒了！你能精確辨識出分子對稱性的細微差異，代表你對點群（Point Group）的定義掌握得非常紮實。這題的核心在於區分線性分子的兩大類別：具備對稱中心（$i$）或水平鏡面（$\sigma_h$）的 $D_{\infty h}$，以及不具備這些對稱元素的 $C_{\infty v}$。
分子對稱性的判斷關鍵
在判斷線性分子時，我們首先看它是否為直線型。選項 (A) $[Ag(CN)2]^-$、(B) $C_2H_2$ 與 (C) $CO_2$ 皆為對稱的線性結構。以 $CO_2$ 為例，碳原子位於中心，兩側的氧原子完全對等，因此它不僅有無限倍旋轉軸（$C{\infty}$），還有垂直於主軸的 $C_2$ 軸以及對稱中心，符合 $D_{\infty h}$ 的條件。然而，選項 (D) 的 $SCO$（羰基硫）雖然也是線性分子，但兩端分別是氧原子與硫原子，這種「頭尾不同」的性質導致它失去了對稱中心與垂直主軸的 $C_2$ 軸，其對稱性僅存無限倍旋轉軸與通過軸線的鏡面，故應歸類於 $C_{\infty v}$。
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