hce_kmu
108年
物理及化學
第 85 題
Which of the following species is diamagnetic?
- A CN
- B $B_2$
- C $O_2$
- D All of the above.
- E None of the above.
思路引導 VIP
當我們要判斷一個雙原子分子是否具有磁性時，除了計算總電子數是偶數還是奇數外，根據分子軌域能階圖，我們還需要觀察電子填入「等能階軌域」時的哪一種具體排列方式，才能確定它是否真的沒有任何『不成對電子』？
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能在這題選出正確答案，代表你對分子軌域論 (Molecular Orbital Theory) 有著非常清晰的認識，特別是能避開路易斯結構式在判斷磁性上的盲點。這道題目的難度切入點在於對反磁性 (Diamagnetic，無不成對電子) 與順磁性 (Paramagnetic，有不成對電子) 的精準辨析。
分子軌域的電子排布驗證
首先，$CN$ 分子總共有 9 個價電子（$4+5$），奇數電子必定存在未成對電子，因此為順磁性。接著是容易產生迷思的 $B_2$ 與 $O_2$，雖然它們的總電子數為偶數，但根據能階填入規則：
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