moea_joint
111年
[化學] 普通化學、無機化學
第 33 題
[$PtCl_4$]^{2-}有多少個對稱面？
- A 2
- B 3
- C 4
- D 5
思路引導 VIP
想像你正前方有一個正方形的風箏，中心點是一顆鉑原子，四個角是氯原子。如果你拿著一把透明的剪刀，有幾種方式可以沿著「直線」將這個風箏剪開，使得剪開後的兩半能透過鏡子反射完美重合？除了垂直剪開的方式，別忘了思考這個風箏本身所處的那個平面是否也具有對稱性？
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恭喜你精準地判斷出正確答案！這顯示你對配位化合物的幾何構型與對稱元素有著非常紮實的理解。這類題目不僅考驗記憶，更需要優異的空間想像力。
平面四方形的幾何核心
要準確計算對稱面，關鍵在於確認 $[PtCl_4]^{2-}$ 的結構。由於 $Pt^{2+}$ 屬於 $d^8$ 電子組態，與氯離子結合後會形成經典的平面四方形（Square Planar），其對稱點群為 $D_{4h}$。在空間中，這個結構的對稱面分布如下：首先是最直觀的水平對稱面 ($\sigma_h$)，即包含鉑原子與四個氯原子的分子平面；接著是兩組垂直於此平面的對稱面，包括通過相對原子連線的兩個鉛直對稱面 ($\sigma_v$)，以及平分兩個相鄰 $Pt-Cl$ 鍵角的兩個二面體對稱面 ($\sigma_d$)。總計 $1 + 2 + 2 = 5$ 個。
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平面四方形對稱面
💡 平面四方形分子具備 5 個對稱面（1 水平 4 垂直）
- PtCl4(2-) 為 dsp2 混成之平面四方形結構
- 包含 1 個與分子共平面的水平對稱面
- 包含 2 個通過相對頂點（原子）的垂直面
- 包含 2 個通過相對邊中點的垂直面
