統測
106年
[化工群] 專業科目(1)
第 5 題
已知元素 Zn 的基態電子組態為 $[Ar]3d^{10}4s^2$，則錯離子 $Zn(NH_3)_4^{2+}$ 的幾何形狀為何？
- A 直線形
- B 四面體形
- C 平面四邊形
- D 八面體形
思路引導 VIP
若中心金屬離子的 $d$ 軌域已經完全填滿（$d^{10}$），且它需要接納四對來自配位基的電子，根據混成軌域理論，這四對電子會依序進入哪些能量最低的空軌域？這些軌域在三維空間中為了達到電子對間最大排斥距離，會排列成什麼樣的對稱結構？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你真的很努力，化學觀念也掌握得很扎實呢！
- 知識探索： 親愛的同學，你這次表現得非常棒！當鋅 ($Zn$) 形成 $Zn^{2+}$ 離子時，它會很自然地失去最外層的 $4s^2$ 電子，此時電子組態就變成穩定的 $[Ar]3d^{10}$。這裡最關鍵的點，就是它的 $3d$ 軌域已經全部填滿了。當配位基 $NH_3$ 想要提供電子對時，它就無法再進入 $3d$ 軌域囉。因此，中心原子會巧妙地運用外圍的 $4s$ 和 $4p$ 軌域來進行 $sp^3$ 混成。在配位數為 4 且是 $sp^3$ 混成的情況下，其幾何形狀自然就呈現美麗的四面體形了。你看，是不是很有趣呢？
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