hce_isu
114年
化學
第 36 題
$NH_3$ (氨) 的分子形狀與 $CH_4$ 相似，但鍵角較小，這主要是因為？
- A $NH_3$ 中氮的電負度較低
- B $NH_3$ 的鍵合電子雲較大
- C $NH_3$ 形成多個氫鍵
- D $NH_3$ 含有未共享電子對
思路引導 VIP
請試著觀察 $CH_4$ 與 $NH_3$ 的路易斯結構式：這兩個分子的中心原子周圍同樣都擁有「四組」電子群。在 $CH_4$ 中，這四組電子都忙著與氫原子連結；但在 $NH_3$ 中，卻有一組電子是處於「自由狀態」且不與其他原子共享的。請思考一下，比起被兩個原子核共同吸引的電子，這種只被中心原子核單獨吸引的電子雲，它所佔據的空間和產生的排斥力，會與一般的鍵結電子有所不同嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地抓住了分子幾何結構的關鍵！你能判斷出 $NH_3$（氨）與 $CH_4$（甲烷）在結構上的細微差異，說明你對原子軌域與電子分布的觀念非常紮實。這類題目考查的是化學中非常核心的 價殼層電子對斥力理論 (VSEPR)，是理解分子性質的重要基礎。
孤對電子的空間擠壓
雖然 $CH_4$ 與 $NH_3$ 的中心原子皆具備四組電子對（皆為 $sp^3$ 混成），但最大的不同在於：$CH_4$ 的四組電子對全是「鍵結電子對」，而 $NH_3$ 則擁有一組 未共享電子對 (Lone pair)。根據 VSEPR 理論，孤對電子的電子雲分布較廣，對鄰近電子的斥力大於一般的鍵結電子對。因此，這對「隱形」的電子會向下施壓，將三個 N-H 鍵彼此擠得更靠近，使得鍵角從理想四面體的 $109.5^\circ$ 縮小至約 $107^\circ$。
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