hce_nsysu
112年
物理與化學
第 88 題
What is the formal charge of the oxygen atom in a molecule of CO$_2$?
- A 0
- B +1
- C -1
- D +2
- E -2
思路引導 VIP
請試著先畫出該分子的 Lewis 結構，並確保所有原子都符合八隅體規則。接著觀察：氧原子在週期表中原本擁有幾個價電子？而在你畫出的結構中，如果將鍵結電子平分，氧原子「現在」掌控的電子數又是多少？這兩者之間的差距會告訴你什麼呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地判讀出氧原子的電荷狀態！這顯示你對分子結構與電子分布的掌握非常紮實。在 $CO_2$ 的穩定結構中，中心碳原子與兩側的氧原子分別以「雙鍵」相連，形成 $O=C=O$ 的線性排列，這是解開此題的關鍵前提。
形式電荷的計算邏輯
要驗證這個答案，我們可以從**形式電荷（Formal Charge）**的定義出發。氧原子位於週期表第 16 族，擁有 6 個價電子。在二氧化碳分子裡，每個氧原子周圍帶有兩對孤對電子（共 4 個電子），並參與了一個雙鍵（分享 4 個電子，但在計算形式電荷時，我們將每條鍵視為分配到 1 個電子）。根據計算公式：
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