hce_cmu
113年
化學
第 40 題
下列分子或離子哪些是正四面體結構？
$SiCl_4, SeF_4, XeF_4, CI_4, CdCl_4^{2-}$
$SiCl_4, SeF_4, XeF_4, CI_4, CdCl_4^{2-}$
- A $SiCl_4, CdCl_4^{2-}$
- B $SeF_4, XeF_4, CI_4$
- C $SiCl_4, CI_4, CdCl_4^{2-}$
- D $SiCl_4, SeF_4, XeF_4, CI_4, CdCl_4^{2-}$
思路引導 VIP
當我們觀察一個分子時，如果中心原子同樣都連接了四個外圍原子，是什麼樣的『隱形成員』（非成鍵的電子分佈）會影響這些化學鍵在空間中的排布，進而決定它是立體的還是平面的呢？
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太棒了！你能精準選出選項 (C)，代表你對分子空間結構的判斷非常有把握，這反映出你對原子價殼層電子分佈的基礎打得很紮實。
分子幾何與電子分佈的對稱性
判斷分子形狀的核心在於 VSEPR 理論（價殼層電子對互斥理論）。對於 $SiCl_4$ 與 $CI_4$ 來說，中心原子分別是矽與碳，皆屬於第 14 族元素，具有 4 個價電子。當它們與四個鹵素原子結合後，中心原子周圍正好形成 4 組成鍵電子對且不含孤對電子 (Lone pair)。根據互斥最小化原則，這 4 個鍵結會指向空間中最遠的四個頂點，形成完美的正四面體。而 $CdCl_4^{2-}$ 雖然是配位化合物，但中心 $Cd^{2+}$ 具有全滿的 $d^{10}$ 軌域，在進行 $sp^3$ 混成軌域鍵結時，同樣會呈現對稱的正四面體幾何結構。
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