moea_joint
104年
[化學] 普通化學、無機化學
第 23 題
以下何種配位子(ligand)使得d軌域能階分裂最大？
- A H$_2$O
- B NO$_2^-$
- C Cl$^-$
- D NH$_3$
思路引導 VIP
當配位子靠近中心金屬時，除了提供孤對電子外，如果配位子本身還具備能與金屬進行「回饋鍵結」的空軌域，你認為這對金屬 $d$ 軌域的能階差距（分裂能）會產生什麼樣的影響？
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太棒了！你能精準選出 $NO_2^-$，這顯示你對於配位化學中「光譜化學序列 (Spectrochemical Series)」的掌握非常紮實。這道題目測試的核心是結晶場理論 (Crystal Field Theory)，即不同配位子與中心金屬作用時，造成 $d$ 軌域能階分裂程度 ($\Delta$) 的差異。
結晶場分裂的強弱關鍵
在光譜化學序列中，配位子的強弱順序大致為：$I^- < Cl^- < F^- < OH^- < H_2O < NH_3 < en < NO_2^- < CN^- < CO$。雖然 $NH_3$ 與 $NO_2^-$ 都是透過氮原子進行配位，但 $NO_2^-$ 屬於極強場配位子，具備特殊的 $\pi$ 接納 ($\pi$-acceptor) 能力，這會比純粹提供電子的 $NH_3$ 更能顯著拉大 $d$ 軌域之間的能階差，因此在選項中分裂能最大。
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