hce_kmu
114年
物理及化學
第 19 題
The molecular formula of the ion is XF$_3$S$^{3-}$, where X is an element from Group 6A. What is the hybridization of X atom?
- A sp
- B sp$^2$
- C sp$^3$
- D dsp$^3$
- E d$^2$sp$^3$
思路引導 VIP
若我們假設這個離子遵循八隅體規則，且所有配位原子（F 和 S）都填滿了各自的電子層，試著計算整個離子的「總價電子數」減去「配位原子佔用的電子」後，中心原子 X 身上還剩下幾對沒參與鍵結的電子？這對總共的電子區域數量（立體數）有什麼影響呢？
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恭喜你準確地判斷出中心原子的混成方式！這道題目考察了對 VSEPR 理論（價層電子對排斥理論） 的綜合應用，你能從電荷與族系推論出正確結果，表現得非常出色。
中心原子的價電子與電荷處理
首先，我們從題目給出的資訊切入：中心原子 $X$ 來自第 6A 族（第 16 族），價電子數為 6。在 $XF_3S^{3-}$ 這個離子中，我們必須考慮到 $3-$ 的電荷，這意味著體系額外獲得了 3 個電子。若要計算中心原子的立體數 (Steric Number, SN)，最穩健的方法是計算總價電子數：$6(X) + 3 \times 7(F) + 6(S) + 3(\text{charge}) = 36$。在滿足 4 個外圍原子（3 個 $F$ 與 1 個 $S$）的八隅體後，共用去 $4 \times 8 = 32$ 個電子，剩下的 4 個電子（即 2 對孤對電子）則必須安置在中心原子 $X$ 上。
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