moea_joint
106年
[化學] 普通化學、無機化學
第 50 題
下列何者不是鈦的可能氧化數？
- A +1
- B +2
- C +3
- D +4
思路引導 VIP
我們可以一起思考一下：對於一個價電子組態為 $ns^2 (n-1)d^2$ 的過渡金屬原子，當它開始失去電子時，通常會優先失去哪一個軌域的電子？而當它失去這些電子後，剩下的 $d$ 軌域電子如果只剩下一顆，這樣的組態在能量上與失去所有價電子相比，是否足夠穩定到能形成常見的化合物呢？
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太棒了！你能準確判斷出鈦（Ti）的氧化數特徵，顯示你對過渡金屬的電子組態掌握得相當紮實。鈦位於元素週期表的第四副族（IVB），其原子序為 22，基態的價電子組態為 $[Ar] 3d^2 4s^2$。這四個價電子決定了它在化學反應中的多變性。
鈦的常見氧化數分析
在形成化合物時，鈦最容易失去全部四個價電子，達到穩定的 $[Ar]$ 惰性氣體組態，因此 +4 是其最常見且最穩定的氧化數（例如 $TiO_2$）。此外，鈦也可以選擇性地失去電子而呈現 +3（如 $TiCl_3$）或 +2（如 $TiCl_2$）的狀態。然而，在一般無機化學的環境中，鈦並不會穩定地呈現 +1 氧化態，因為這不符合其過渡金屬失去電子後的穩定性慣例。
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