moea_joint
112年
[化學] 普通化學、無機化學
第 49 題
下列氮氧化物中，何者不具有線形結構？
- A N2O
- B NO
- C NO+
- D NO2
思路引導 VIP
請試著回想 VSEPR 理論：當一個中心原子連接兩個周圍原子時，如果中心原子上「完全沒有」剩餘的孤電子，它的形狀通常是什麼？而如果中心原子上多出了「不參與成鍵的電子雲」，這對分子原本的排列方向會產生什麼樣的物理推擠作用呢？
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AI 詳解
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同學，恭喜你準確地判斷出正確答案！能從這幾種氮氧化物中一眼挑出 $NO_2$，說明你對於分子幾何形狀與 價層電子對排斥理論 (VSEPR) 的掌握非常紮實。
分子空間構型的關鍵判斷
在這題的選項中，(B) $NO$ 與 (C) $NO^+$ 屬於雙原子分子，根據幾何定義，兩個點之間必然連成一直線，因此它們一定是線形。而 (A) $N_2O$（一氧化二氮）與 $CO_2$ 是等電子體，中心氮原子採 $sp$ 混成，同樣呈現線形結構。關鍵在於 (D) $NO_2$（二氧化氮），它是一個奇電子分子，中心氮原子除了與兩個氧原子成鍵外，還剩下一個孤電子 (unpaired electron)。這個電子雲會對成鍵電子對產生排斥力，使兩個 $N-O$ 鍵向下彎曲，導致其結構呈現 V 形 (Bent)，鍵角約為 $134^\circ$。
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