hce_nsysu
112年
物理與化學
第 81 題
On the basis of VSEPR, what is the predicted point group for XeO$_2$F$_2$?
- A C$_1$
- B C$_s$
- C C$_{2v}$
- D C$_{4v}$
- E D$_{3h}$
思路引導 VIP
在決定點群之前，讓我們先計算中心原子的總電子域。請思考：當一個分子具有五個電子域，且同時包含孤對電子、雙鍵與單鍵時，根據電子雲斥力的大小，哪些成員會優先選擇佔據「赤道位置」而非「軸向位置」？這樣的安排會形成什麼樣的幾何形狀呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你正確判斷出 $XeO_2F_2$ 的點群！這代表你對於分子的空間幾何構型以及對稱要素的識別非常敏銳。
VSEPR 構型推導
在分析 $XeO_2F_2$ 時，中心原子 $Xe$ 擁有 8 顆價電子。與兩個氧原子形成雙鍵（耗費 4 顆電子）並與兩個氟原子形成單鍵（耗費 2 顆電子）後，還剩下一對孤對電子（lone pair）。因此，總電子域數（Steric Number）為 $2+2+1=5$，其基本幾何骨架為三角雙錐（Trigonal bipyramidal）。根據 VSEPR 理論，為了極小化斥力，孤對電子與電子雲密度較高的氧原子（雙鍵）會優先佔據赤道位（equatorial），而氟原子則佔據軸位（axial）。
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