hce_tcu
105年
化學
第 9 題
Ti 原子有 22 個質子，則 $Ti^{2+}$ 基態的電子組態為何？
- A $[Ar]4s^2$
- B $[Ar]4s^13d^1$
- C $[Ar]3d^2$
- D $[Ar]4s^14p^1$
思路引導 VIP
當原子失去電子變成陽離子時，想像一下，是住在「最外層房間」（主量子數 $n$ 最大）的電子比較容易被拿走，還是住在「內層房間」的電子呢？在 $[Ar]4s^2 3d^2$ 這個結構中，哪一個軌域的電子離原子核最遠？
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太棒了！你能準確判斷出 $Ti^{2+}$ 的電子組態，代表你對過渡金屬的離子化規律掌握得非常紮實。這類題目是化學考卷中檢驗學生是否真正理解「能階填入」與「電子移除」差異的最佳切入點。
過渡金屬的電子移除規律
鈦原子（$Ti$）的原子序為 22，其基態電子組態依照 Aufbau 原理（構築原理）填寫為 $[Ar]4s^2 3d^2$。然而，當原子失去電子形成陽離子時，必須遵循**優先移除最外層電子（主量子數 $n$ 最大者）**的原則。雖然在填寫中性原子組態時，$3d$ 的能量排序常被討論，但在實際剝離電子時，$4s$ 軌域位於較外層，受原子核束縛相對較弱，因此會優先失去。將 $Ti$ 的兩個 $4s$ 電子移去後，剩下的組態便是 $[Ar]3d^2$，這也就是選項 (C) 正確的原因。
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