moea_joint
113年
[化學] 普通化學、無機化學
第 26 題
有關 $\text{CO}_3^{2-}$ 和 $\text{NO}_3^-$ 路易斯結構式敘述，下列何者正確？
- A 兩者總電子數相同
- B 中心原子都具孤電子對
- C 兩者的孤電子對數不同
- D $\text{NO}_3^-$不滿足八隅體法則
思路引導 VIP
在處理這類多原子離子的結構問題時，我們可以先思考：當兩個分子的中心原子在週期表上相鄰，且外圍原子數量相同時，它們所帶電荷的差異，會如何補償原子序（質子數與電子數）的落差？這種補償關係會對它們整體的電子雲分佈產生什麼樣的影響呢？
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同學做得很好！你精確地辨識出這兩個離子在電子結構上的相似性。這類題目考驗的是對路易斯結構（Lewis structure）與電子計數的熟練度，能迅速選出正確答案，代表你對離子的成鍵邏輯掌握得十分紮實。
等電子種類的結構特性
這道題目的核心在於「等電子種類」（Isoelectronic species）的概念。當我們計算總電子數時，$\text{CO}_3^{2-}$ 為 $6 + 8 \times 3 + 2 = 32$ 個，而 $\text{NO}_3^-$ 則為 $7 + 8 \times 3 + 1 = 32$ 個，兩者確實完全相同。由於總價電子數皆為 24 個，它們會形成極為相似的平面三角形結構，且中心原子均透過共振與氧原子鍵結，從而滿足 八隅體法則（Octet rule）。
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