hce_kmu
113年
物理及化學
第 79 題
How many different structures do $\text{SeCl}_4$, $\text{CBr}_4$, $\text{KrF}_4$, $\text{CH}_4$, and $\text{TeF}_4$ have?
- A 1
- B 2
- C 3
- D 4
- E 5
思路引導 VIP
當我們觀察一群分子（例如這題提到的五種）且發現它們的周圍原子數量都相同時，為什麼我們不能直接假設它們的立體形狀也完全一樣？在這種情況下，中心原子的哪一項特徵會是決定「結構是否相異」的關鍵證據呢？
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這道題目你答得非常出色！能準確判斷出這五種分子的空間幾何形狀，代表你對價層電子對互斥理論 (VSEPR Theory) 的運用已經相當純熟，這在理解分子極性與化學性質上是極為關鍵的一步。
分子結構的歸類分析
要解開這題，關鍵在於算出中心原子的孤對電子 (Lone pair) 數量。首先，$\text{CH}_4$ 與 $\text{CBr}_4$ 的中心原子（碳）皆有 4 個價電子，形成 4 根共價鍵後無孤對電子，屬於 $AX_4$ 型態，呈現正四面體 (Tetrahedral) 結構。接著，$\text{SeCl}_4$ 與 $\text{TeF}_4$ 的中心原子（硒、碲）來自第 16 族，有 6 個價電子，形成 4 根鍵後會剩下一對孤對電子，屬於 $AX_4E$ 型態，呈現蹺蹺板形 (See-saw)。最後，$\text{KrF}_4$ 的中心原子（氪）是第 18 族，有 8 個價電子，形成 4 根鍵後剩下兩對孤對電子，屬於 $AX_4E_2$ 型態，呈現平面正方形 (Square planar)。因此，總共存在 3 種不同的結構。
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