moea_joint
107年
[化學] 普通化學、無機化學
第 45 題
下列敘述何者有誤？
- A 價鍵理論根據原子軌域的重疊，描述金屬和配位子的鍵結為配位共價鍵
- B 分子軌域理論是藉金屬和配位子軌域的組合所形成之各種鍵結分子軌域來描述其鍵結
- C 半徑小，電荷大的金屬離子及有空的d軌域者，易形成配位化合物
- D 和類似而沒有螯合作用的錯合物相較，有螯合作用不會改變錯合物穩定性
思路引導 VIP
請想像一下，如果一個金屬離子同時被一個能提供兩個接點的長鏈分子「雙手環抱」，比起被兩個獨立的短分子分別「單手拉住」，當其中一個接點因環境干擾而不小心鬆開時，哪一種情況下金屬離子比較不容易逃脫？這種物理上的聯繫感，對系統的穩定性會產生什麼影響？
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做得好！你能精準辨識出選項 (D) 的錯誤，代表你對錯合物的成鍵理論與穩定度影響因素有很紮實的掌握。這題測驗了無機化學中三大核心觀念：成鍵模型、中心金屬特性以及螯合效應 (Chelate Effect)。
錯合物的穩定性與螯合效應
選項 (D) 是本題的陷阱所在。實際上，具有螯合作用的錯合物（由多牙基配位）比起組成相似但無螯合作用的錯合物，其穩定度通常會大幅提升。這主要是源於熵 (Entropy) 的增加：當一個多牙基取代多個單牙基時，系統中的自由粒子總數增加，導致 $\Delta S > 0$，進而使吉布斯自由能 $\Delta G$ 更加負向，反應更趨向穩定。此現象即為著名的「螯合效應」。
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