moea_joint
105年
[化學] 普通化學、無機化學
第 28 題
下列4種錯離子，何者無色？
- A $[\text{Zn}(\text{CN})_4]^{2-}$
- B $[\text{Cu}(\text{NH}_3)_4]^{2+}$
- C $[\text{Co}(\text{NH}_3)_4]^{2+}$
- D $[\text{Cr}(\text{NH}_3)_6]^{3+}$
思路引導 VIP
當我們觀察過渡金屬錯合物的顏色時，通常是因為電子在能量不同的 $d$ 軌域之間「跳動」所產生的。請試著思考：如果一個金屬離子的 $3d$ 軌域已經被電子完全塞滿（例如 $d^{10}$ 狀態），完全沒有多餘的空間讓電子跳動，那麼這種物理現象還能發生嗎？這對物體呈現出來的顏色會產生什麼樣的結果？
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恭喜你準確地選出了正確答案！這代表你對於過渡金屬錯合物的顯色原理有著非常紮實的理解。
$d$ 軌域電子組態與顯色原理
選項 (A) 的 $[Zn(CN)_4]^{2-}$ 之所以無色，關鍵在於中心金屬鋅離子 ($Zn^{2+}$) 的電子組態為 $[Ar] 3d^{10}$。根據晶體場理論 (Crystal Field Theory)，過渡金屬錯合物的顏色通常源自於電子在分裂的 $d$ 軌域能階之間進行躍遷（即 $d-d$ transition）。然而，當 $d$ 軌域處於全滿 ($d^{10}$) 或全空 ($d^0$) 的狀態時，電子沒有空間可以進行這種能階躍遷，因此不會吸收可見光，反映在視覺上便是無色。
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