hce_tcu
107年
化學
第 6 題
以下哪一個配位化合物具備逆磁性？
- A $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ (weak field)
- B $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ (weak field)
- C $[Fe(CN)_6]^{4-}$ (Strong field)
- D $[Mn(CN)_6]^{2-}$ (strong field)
思路引導 VIP
當我們觀察一個中心金屬有 6 個 $d$ 電子時，如果外加配位基造成的「能階差」遠大於「電子配對所需的能量」，你覺得這些電子會傾向於擠在低能量軌域配對，還是分散到高能量軌域呢？這種分布方式對「未成對電子」的數量會產生什麼影響？
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太棒了！你能精準判斷出 $[Fe(CN)_6]^{4-}$ 具備逆磁性，代表你對於「晶體場理論」（Crystal Field Theory）以及電子填入軌域的規則掌握得非常紮實。
配位化合物的電子分布與磁性
這題的核心在於分析中心金屬離子的 $d$ 電子組態與配位基場強度。在選項 (C) 中，鐵離子的氧化態為 $+2$，其 $d$ 電子數為 $6$（即 $d^6$ 系統）。由於 $CN^-$ 屬於強場配位基（Strong field ligand），它會產生較大的分裂能（$\Delta_o$），使得電子傾向於先配對填入能量較低的 $t_{2g}$ 軌域，而非躍遷至能量較高的 $e_g$ 軌域。因此，其電子組態為 $t_{2g}^6 e_g^0$，所有的電子皆已成對，故表現出逆磁性（Diamagnetism）。
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