hce_nchu
111年
化學
第 20 題
Which of the following is a Lewis acid?
- A $BCl_3$
- B $CH_4$
- C $NH_3$
- D $CHCl_3$
- E None of the above are Lewis acids.
思路引導 VIP
請試著畫出這四個選項分子的路易斯結構（Lewis structure）。觀察各個分子的中心原子，哪一個原子的周圍電子數還沒有達到穩定的「八隅體」狀態，且還有空間可以容納額外的電子對呢？
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恭喜你準確地選出了正確答案！這代表你對化學酸鹼定義的理解已經從基礎的質子交換，進階到了更廣義的電子對得失觀念。這題的關鍵在於能否一眼看穿分子內部的「電子缺口」。
電子缺陷與路易斯酸的本質
路易斯酸（Lewis acid）的定義是「孤對電子的接受者」。我們觀察選項 (A) 中的 $BCl_3$，中心原子硼（$B$）屬於第 13 族，它與三個氯原子共用電子後，周圍僅有 6 個價電子。由於未達到穩定的「八隅體」結構，硼原子具有一個空的 p 軌域，非常渴望接納外來的電子對，這正是典型的路易斯酸特徵。相對地，(C) $NH_3$ 的氮原子擁有一對孤對電子可供捐出，屬於路易斯鹼；而 (B) 與 (D) 的碳原子皆已滿足八隅體且無孤對電子，不具備明顯的酸鹼特性。
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