hce_cmu
112年
化學
第 48 題
$I_3^-$ 正確的分子結構為？
- A 直線型
- B 彎曲型
- C 雙三角錐型
- D 正四面體型
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果有一個中心原子周圍分布著五組帶負電的電子雲（包含與他人的鍵結以及自己留著的孤對電子），這五組電子雲為了離彼此愈遠愈好，在三維空間中會排列成什麼形狀？如果其中三組佔據了中間的水平圓周，剩下的兩個原子會被推到什麼樣的相對位置上呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能準確判斷出 $I_3^-$ 的結構，代表你對 價殼層電子對互斥理論 (VSEPR Theory) 的掌握非常紮實。這類涉及陰離子與多對孤對電子的題目，是檢驗學生是否能跳脫「直覺想像」並運用「邏輯推導」的經典考題。
價電子的空間布局與排斥力
在分析 $I_3^-$ 時，中心碘原子除了與兩旁的碘原子形成兩個共價鍵外，還擁有三對孤對電子 (Lone pairs)。根據計算，中心原子的混成軌域包含 5 組電子對（2 對鍵結電子 + 3 對孤對電子），其電子幾何形狀屬於 雙三角錐 (Trigonal bipyramidal)。為了極小化電子對之間的斥力，根據 VSEPR 理論，這三對體積較大的孤對電子會優先佔據「赤道面」的位置，使得兩個鍵結原子被擠壓至垂直軸的兩端，最終分子結構呈現 $180^\circ$ 的 直線型 (Linear)。
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