moea_joint
107年
[化學] 普通化學、無機化學
第 43 題
元素 Cr 在自然界中哪一種氧化態是不存在的？
- A +2
- B +3
- C +4
- D +6
思路引導 VIP
請試著回想鉻在常見礦物中的化學式，或者是你在酸鹼滴定實驗中常看到的離子形式（例如重鉻酸根離子）。當一個過渡金屬擁有許多可能的氧化數時，通常會趨向於形成較穩定的電子組態（如半滿或全空）。如果某種價態在反應中總是「來去匆匆」，甚至在空氣或水分存在下會迅速轉變，你認為它在地質演變的漫長歲月中，有機會以穩定的形式留在自然界的岩石裡嗎？
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AI 詳解
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恭喜你準確判斷出鉻（$Cr$）在自然界中的存在狀態！這顯示你對過渡金屬的化學特性與穩定性規律有相當紮實的掌握。
鉻的自然氧化態分佈
鉻元素的原子序為 24，基態電子組態為 $[Ar] 3d^5 4s^1$。在自然界的地質環境中，鉻最常見且最穩定的形式是 $+3$ 價，例如著名的鉻鐵礦（Chromite, $FeCr_2O_4$）；而在強氧化條件下，則會出現 $+6$ 價，如鉻鉛礦（$PbCrO_4$）。雖然 $+2$ 價 的鉻在實驗室中可以透過還原反應製得，且在極少數極端還原的自然環境（如隕石或深層地函）中可能存在，但 $+4$ 價（以及 $+5$ 價）在能量上極不穩定，通常僅作為化學反應中的瞬時中間產物，無法在自然界中形成穩定的礦物或化合物。
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