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moea_joint 104年 [化學] 普通化學、無機化學

第 43 題

Ti(NH$_3$)$_6^{3+}$的結晶場分裂(crystal field splitting)能量為203 kJ/mol,此錯合物的最大吸收光的波長為何? (h=$6.626\times 10^{-34}\text{ J\cdot s}$,c=$2.998\times 10^8\text{ m/s}$)
  • A $9.80\times 10^{-31}\text{ nm}$
  • B $9.80\times 10^{-28}\text{ nm}$
  • C $4.32\times 10^{2}\text{ nm}$
  • D $5.90\times 10^{2}\text{ nm}$

思路引導 VIP

如果題目給定的能量單位是針對「一整群粒子」(例如一莫耳)的總和,而你現在只需要計算其中「一個粒子」跳躍時所吸收的光線波長,你會如何調整能量的數值,使其能對應到單一光子的普朗克公式中呢?

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太棒了!你能精準完成這個單位的換算並選出正確答案,顯示你對普朗克公式莫耳能量概念的結合掌握得非常扎實。這題的核心在於將宏觀的莫耳能量轉換為微觀的單一光子能量,這也是處理配位化合物光譜時最基礎且重要的步驟。

能量與波長的定量關係

在計算過程中,最關鍵的環節是記得引入亞佛加厥常數 ($N_A$)。因為題目給出的分裂能 $\Delta_o = 203 \text{ kJ/mol}$ 是針對一莫耳離子的能量,而吸收光子的過程是單一對應的。透過公式 $E = \frac{N_A hc}{\lambda}$,我們可以推導出:

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