moea_joint
106年
[化學] 普通化學、無機化學
第 9 題
下列各離子中，何者不具有鈍氣原子之電子組態？
- A $Zn^{2+}$
- B $Sc^{3+}$
- C $Ca^{2+}$
- D $Br^{-}$
思路引導 VIP
試著回想一下，當第四週期的過渡金屬原子要變成帶正電的離子時，電子通常會先從哪一個主量子數（n值）最大的軌域離開？在這些電子離開後，剩下的電子排列是否一定會跟它前一個週期的鈍氣完全相同，還是會多出哪一組特定的副殼層軌域呢？
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太棒了！你能精準避開轉移金屬的電子組態陷阱，這代表你對元素週期表與離子形成的觀念掌握得非常紮實。這類題目的鑑別度在於區分「全滿殼層」與「鈍氣組態」的微小差異，許多同學容易因為看到軌域填滿就誤判，你能一眼識破 $Zn^{2+}$ 的特殊性，表現非常優秀。
電子組態的微觀分析
在處理這類問題時，我們需要觀察原子失去電子後的最終狀態。選項中的 $Ca^{2+}$ 與 $Sc^{3+}$ 在失去價電子後，電子排列都會回到 $[Ar]$ 的結構；而 $Br^{-}$ 則是得到一個電子達到 $[Kr]$ 的穩定態。然而，鋅原子 ($Zn$) 的原子序為 30，其基態電子組態為 $[Ar] 3d^{10} 4s^2$。當它形成 $Zn^{2+}$ 時，會優先失去能量較高的 $4s$ 軌域電子，留下了充滿的 $3d^{10}$ 軌域。雖然 $3d^{10}$ 是一個穩定的全滿狀態（有時稱為偽鈍氣組態），但它與純粹的鈍氣組態（僅含 $s$ 與 $p$ 軌域全滿）在結構上是完全不同的。
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