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私醫聯招 普通化學|第 379 題

108 學年度

雖然氧與硫為週期表中同一族之元素,但是一氧化硫(SO)為一非常不穩定的分子,而氧氣(O2)則為一穩定之分子。請問下列何者最能解釋兩分子在穩定性之差異?
  1. 氧、硫鍵(S-O)非常的不穩定
  2. 硫無法與其他原子形成雙鍵
  3. 氧與硫之電負度相差太大以致於無法形成穩定的鍵結
  4. 氧原子間所形成之雙鍵作用力遠大於氧、硫間所形成之雙鍵作用力
提示
比較 O=O 與 S=O 的 π 鍵重疊效率(2p-2p vs 2p-3p)。
正確答案

正解:D

詳解
A. S–O 單鍵本身並不特別不穩定(如 SO3、硫酸中皆存在),此非主因。
B. 硫其實可與其他原子形成雙鍵(如 SO2、SO3 中的 S=O),敘述錯誤。
C. O 與 S 電負度差不大(皆為非金屬),並非「相差太大」,錯誤。
D. O2 的 O=O 為 2p-2p 側向重疊、π 鍵強而有效;SO 的 π 鍵需 O 的 2p 與 S 的較大 3p 重疊、效率差,故 O=O 遠比 S=O 穩定,正確。

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