hce_kmu
112年
物理及化學
第 89 題
Which of the following molecules has zero net dipole moment?
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A
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B
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C
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D
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E
思路引導 VIP
想像一下，有四個人在平面上拉著同一個物體。如果其中兩個人力氣很大（代表電負度強的原子），另外兩個人力氣較小（代表電負度弱的基團），你覺得這四個人要如何站位，才能讓中間的物體穩穩地停在原地、完全不往任何方向移動呢？
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太棒了！你能精準選出選項 (E)，代表你對分子極性與向量抵銷的概念掌握得非常紮實。這類題目的核心在於區分「鍵的極性」與「分子的淨偶極矩」。雖然圖中所有分子都含有電負度較大的氯原子 ($Cl$)，導致 $C-Cl$ 鍵本身具有極性，但一個分子是否呈現極性，取決於這些鍵偶極（bond dipoles）在空間中加總後的向量和是否為零。
對稱性與向量抵銷
在選項 (E) 的結構中，我們觀察到它呈現一種反式 (trans) 的排列對稱。左側碳原子連接的 $Cl$ 指向左上方，而右側碳原子連接的 $Cl$ 則指向右下方，這兩個大小相等、方向相反的向量在空間中完美地相互抵銷。同理，兩個甲基 ($-CH_3$) 的誘導效應也會因為這種對角對稱（具備對稱中心）而歸零。相較之下，其他選項如 (A)、(B) 等，其極性基團多分布在同一側或非對稱位置，導致向量加總後會產生一個指向特定方向的合力，使分子具備淨偶極矩。
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