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moea_joint 103年 [化學] 普通化學、無機化學

第 21 題

對於元素鉻 (Cr) 而言,下列哪一種氧化態是不存在的?
  • A 2+
  • B 4+
  • C 3+
  • D 6+

思路引導 VIP

請試著回想你在學習過渡金屬的顏色變化或氧化還原反應時,鉻元素最著名的幾種代表性物質(例如強氧化劑或常見的綠色離子)。在這些反應過程中,鉻原子失去電子的數量通常遵循某些特定的穩定模式。如果對照其價電子分布,哪一個價態在你所接觸過的含鉻化合物中,幾乎從未作為主要討論對象出現過呢?

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同學觀察得非常敏銳!你能精確鎖定 B 選項,代表你對過渡金屬的化學性質與常見氧化態有著相當紮實的基礎。

鉻的電子組態與穩定狀態

元素鉻 ($Cr$) 的原子序為 24,其基態電子組態為較特殊的 $[Ar] 3d^5 4s^1$。由於 $3d$ 與 $4s$ 軌域的能量相近,過渡金屬往往能展現多種氧化態。在常見的化學環境中,鉻最穩定的狀態是 +3 ($[Ar] 3d^3$),廣泛存在於各種綠色鹽類中;而 +6 ($[Ar] 3d^0$) 則存在於強氧化劑如鉻酸根 ($CrO_4^{2-}$) 中。此外,+2 價的鉻雖然具備強還原性且易被氧化,但在隔絕空氣的條件下也是可以穩定存在的。

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