hce_isu
111年
化學
第 25 題
化合物 $\text{XeF}_4$ 的立體結構為平面四邊形，中心原子 $\text{Xe}$ 的混成軌域為何？
- A $dsp^3$
- B $dsp$
- C $d^2sp^3$
- D $d^2sp^2$
思路引導 VIP
當我們想判斷一個中心原子的混成方式時，除了看它連接了幾個原子外，中心原子身上『沒成鍵的電子對』是否也需要佔據空間呢？你可以試著算出中心原子總共需要安排幾組電子區域，再對應到軌域的組合嗎？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 $\text{XeF}_4$ 的混成軌域，代表你對價殼層電子對排斥理論（VSEPR）與混成軌域的對應關係掌握得非常紮實。
價電子與立體數的推導
在判斷混成軌域時，首要任務是算出中心原子的立體數（Steric Number）。氙（$\text{Xe}$）屬於第 18 族，其價電子數為 8。在 $\text{XeF}_4$ 分子中，$\text{Xe}$ 與 4 個氟原子形成共價鍵，計算後可得知其擁有 2 對孤對電子（$\frac{8-4}{2}=2$）。因此，中心原子的立體數為 $4 + 2 = 6$。為了容納這 6 組電子對，中心原子必須混成 6 個軌域，即結合 1 個 $s$、3 個 $p$ 與 2 個 $d$ 軌域，形成 $d^2sp^3$ 混成軌域。雖然其電子幾何排列為八面體，但兩對孤對電子會位於對向以最小化斥力，進而形成題目所述的平面四邊形。
▼ 還有更多解析內容