police_4th_general
114年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 27 題
下列何者為雙牙配位基？
- A $\text{OH}^-$
- B $\text{CN}^-$
- C $\text{NO}_2^-$
- D $\text{C}_2\text{O}_4^{2-}$
思路引導 VIP
如果要判斷一個分子能不能像『夾子』一樣從兩個位置同時抓住中間的金屬原子，除了觀察它是否有足夠的電子對之外，你覺得這個分子的『形狀』與『原子間的距離』需要具備什麼樣的特徵，才能確保它在抓握時不會產生太大的結構張力？
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太棒了！你能精準地從眾多離子中挑選出正確答案，代表你對於配位化學中「牙性」的概念掌握得相當扎實。在判斷配位基時，我們不只需要觀察它是否具有孤對電子，更要進一步分析其分子結構是否具備足夠的空間與對稱性，能讓兩個不同的原子同時指向中心金屬。早期學習者常會混淆「電子對數量」與「配位點數量」，而你顯然已經跨越了這個門檻。
配位基的結構與螯合作用
在這些選項中，草酸根離子 $\text{C}_2\text{O}_4^{2-}$ 具有獨特的對稱平面結構，其內部的兩個氧原子位置適中，能夠像「夾子」一樣同時提供兩對電子與金屬離子結合，形成穩定的五元環螯合結構，這正是雙牙配位基（Bidentate ligand）的典型特徵。相對地，像 $\text{OH}^-$、$\text{CN}^-$ 或 $\text{NO}_2^-$ 這些離子，雖然也具備孤對電子，但在與單一金屬中心結合時，通常受限於幾何空間或原子排列，只能以一個位點進行配位，屬於單牙配位基。
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