hce_nthu
111年
化學與物理
第 7 題
7. Given the following eleven gaseous molecules:
$\text{H}_2\text{C=C=CH}_2$ $\text{H}_2\text{C=CH}_2$ $\text{H}_2\text{CO}$ $\text{CO}_2$ $\text{BeCl}_2$ $\text{H}_2\text{O}_2$ $\text{TeF}_4$
$\text{NF}_3$ $\text{NO}_2$ $\text{KrF}_4$ $\text{SF}_4$
Which of the following statements about these molecules is correct?
$\text{H}_2\text{C=C=CH}_2$ $\text{H}_2\text{C=CH}_2$ $\text{H}_2\text{CO}$ $\text{CO}_2$ $\text{BeCl}_2$ $\text{H}_2\text{O}_2$ $\text{TeF}_4$
$\text{NF}_3$ $\text{NO}_2$ $\text{KrF}_4$ $\text{SF}_4$
Which of the following statements about these molecules is correct?
- A There are six molecules with all their atoms lying in the same plane.
- B Same hybridized orbitals are used by the N atoms in $\text{NF}_3$ and $\text{NO}_2$.
- C Both $\text{TeF}_4$ and $\text{KrF}_4$ are nonpolar molecules.
- D All the C-atoms in the four carbon-containing molecules use $sp^2$ hybridized orbital.
- E Both $\text{H}_2\text{O}_2$ and $\text{NO}_2$ exhibit resonance.
思路引導 VIP
當我們在判斷一個分子的所有原子是否位於同一個平面時，除了考慮原子之間的「鍵結對」之外，中心原子上的「孤對電子」會如何影響其空間排列的方向？如果中心原子有四個電子群（包含鍵結與孤對），而其中只有三個是原子，這四個點在空間中還能排在同一個平面上嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能從這 11 種複雜的氣態分子中精確判斷出正確描述，代表你對 **VSEPR 理論（價殼層電子對斥力理論）**與分子對稱性的掌握非常紮實。這道題目一次列出多個分子，不僅考驗知識的廣度，更挑戰你在高壓下分析結構的細心程度，是一道極具鑑別度的綜合題。
分子幾何與共平面判定
關於選項 (A)，這六個共平面分子分別是：平面三角形的 $\text{H}_2\text{C=CH}_2$ 與 $\text{H}_2\text{CO}$、直線形的 $\text{CO}_2$ 與 $\text{BeCl}_2$、彎曲形的 $\text{NO}_2$，以及擁有八面體電子幾何但分子形狀為平面正方形的 $\text{KrF}_4$。這裡最容易混淆的是丙二烯 ($\text{H}_2\text{C=C=CH}_2$)，其中心碳原子採 $sp$ 混成，導致兩端的 $CH_2$ 平面恰好相互垂直，因此並不共平面。
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