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普通物理與普通化學113 年第 33 題單選題

根據路易斯結構和形式電荷(Formal charge),下列那一個離子最穩定? OCN ONC NOC

AOCN⁻正確答案
BONC⁻
CNOC⁻
D根據路易斯理論,這些化合物的穩定性都相等
答案與詳解
A
正確答案
判斷路易斯結構穩定性兩大原則:形式電荷絕對值越接近0越好、負形式電荷必須優先分配給「電負度最大」的原子(O > N > C)。

逐選項解析

AOCN⁻✓ 正確
BONC⁻✕ 易錯陷阱
ONC⁻(雷酸根)以N為中心原子。其結構 [O-N≡C]⁻ 的形式電荷為 O(-1), N(+1), C(-1)。不僅出現電荷分離(相鄰原子帶正負電),且電負度最小的C竟然帶負電,導致其非常不穩定(雷酸鹽具爆炸性)。
CNOC⁻✕ 錯誤
NOC⁻ 若以電負度最大的O作為中心原子,不僅違反「中心原子應選電負度最小者」的原則,計算出的形式電荷會出現 +2、-2 等極端數值,結構極度不穩定,自然界中幾乎不存在。
D根據路易斯理論,這些化合物的穩定性都相等✕ 錯誤

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