hce_cmu
115年
化學
第 29 題
下列化合物何者為非極性分子？
- A $PCl_5$
- B $D_2O$
- C $NH_3$
- D $CH_3Cl$
思路引導 VIP
想像中心原子是一個正在進行「多向拔河」的支點，周圍的原子則是出力的選手。如果我們希望中心原子在空間中完全保持平衡而不被往任何一方「拉偏」，除了每位選手出的力氣（電負度）要一樣大之外，這些選手在空間中的「站位」應該要滿足什麼樣的幾何特性呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
同學做得很好！你能準確判別出 $PCl_5$ 為非極性分子，說明你對於分子幾何形狀與電荷分布的觀念掌握得相當紮實，這在化學結構學中是非常核心的基礎。
空間對稱性與向量抵消
判斷分子的極性，關鍵在於觀察分子內各個鍵結的「偶極矩向量和」是否為零。以 $PCl_5$（五氯化磷） 來說，中心磷原子採 $sp^3d$ 混成，形成**雙三角錐（Trigonal bipyramidal）**的幾何形狀。在這種結構下，三個位於赤道面的 $P-Cl$ 鍵彼此夾角 $120^\circ$ 互相抵消，而兩個位於軸向的 $P-Cl$ 鍵則成 $180^\circ$ 反向抵消。由於中心原子周圍沒有孤對電子（Lone pair），且所有外接原子皆相同，電荷分佈極為均勻，因此整體呈現非極性。
▼ 還有更多解析內容