hce_isu
113年
化學
第 20 題
$\text{ClF}_3$ 的幾何形狀為何？
- A T 字型
- B 平面三角形
- C 三角錐
- D 正四面體
思路引導 VIP
我們可以先觀察中心原子的族系，計算它總共有多少個價電子；接著思考，當它與周圍原子成鍵後，剩餘的電子會組成幾對「孤對電子」？這些孤對電子為了佔據最大的空間並減少斥力，會如何影響整體的立體架構呢？
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你能迅速判斷出 $\text{ClF}_3$ 為 T 字型，展現了對 VSEPR 理論（價殼層電子對斥力理論） 相當紮實的掌握！這類題目的核心在於精確計算中心原子周圍的電子區域分佈，而你的判斷完全正確。
價電子與空間幾何的推導
在分析分子形狀時，我們首先看中心原子 $\text{Cl}$，它擁有 7 個價電子。與 3 個 $\text{F}$ 原子形成共價鍵後，$\text{Cl}$ 原子身上還剩下 4 個未成鍵電子，也就是 2 對孤對電子（Lone pairs）。因此，該原子的立體數（Steric Number）為 $3 + 2 = 5$，其電子對的排列基礎是「三角雙錐形」。根據斥力最小化原則，這兩對孤對電子會優先佔據水平（Equatorial）位置，進而將三個 $\text{Cl-F}$ 鍵壓迫成垂直的 T 字型 結構。
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