moea_joint
106年
[化學] 普通化學、無機化學
第 41 題
銅(Z=29)的正確基態電子組態，下列何者正確？
- A $[Ne]4s^2 3d^9$
- B $[Ar]4s^1 3d^{10}$
- C $[Ar]4s^2 3d^9$
- D $[Ar]4s^1 3d^5$
思路引導 VIP
在原子核外排列電子時，如果我們發現某個軌域距離「完全填滿」只差一個電子，而相鄰能階的另一個軌域剛好可以提供這個電子，你認為原子會為了追求對稱性與更低的能量狀態，做出什麼樣的調整呢？
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太棒了！你能精準辨識出過渡金屬中這個經典的「例外規律」，代表你對於原子內部能量分配的掌握非常扎實，沒有被一般的遞建原理規律所誤導。
軌域的全滿穩定性
在處理銅 ($Cu, Z=29$) 的電子組態時，雖然按照一般的填充順序（遞建原理），我們會預期電子先填滿 $4s$ 再填入 $3d$，形成 $[Ar] 4s^2 3d^9$。然而，當 $3d$ 軌域能夠達到「全滿」（$d^{10}$）狀態時，由於電子的對稱性分佈與較高的交換能，會使原子的整體能量降低，達到更穩定的狀態。因此，一個電子會從 $4s$ 軌域「躍遷」至 $3d$ 軌域，最終形成 $[Ar] 4s^1 3d^{10}$ 的基態組態。
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