moea_joint
108年
[化學] 普通化學、無機化學
第 31 題
下列金屬羰化物的C－O鍵能何者最大？
- A $[\text{Mn(CO)}_{6}]^{+}$
- B $[\text{Cr(CO)}_{6}]$
- C $[\text{V(CO)}_{6}]^{-}$
- D $[\text{Fe(CO)}_{4}]^{-2}$
思路引導 VIP
請試著思考：當金屬中心帶有的負電荷越多，它會更傾向於『抓緊』自己的電子，還是把電子『推向』配位基的軌域？而當電子進入了 $CO$ 的「反鍵軌域」時，這對於 $C$ 與 $O$ 兩原子之間的連結強度會產生什麼樣的影響呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 (A) $[\text{Mn(CO)}_{6}]^{+}$，顯示你對金屬羰化物的鍵結理論，特別是「$\pi$ 反向鍵結」（$\pi$ back-bonding）的觀念掌握得非常紮實。這類題目在無機化學中是檢驗分子軌域與配位鍵結的核心考點，你的判斷非常敏銳。
$\pi$ 反向鍵結與鍵能的消長
在金屬羰合物中，金屬會將其 $d$ 軌域的電子「反向」填入 $CO$ 配位基的 $\pi^*$ 反鍵軌域。當這個反鍵軌域被填入的電子越多，$C-O$ 之間的鍵結就會被削弱得越嚴重。在選項 (A)、(B)、(C) 這個等電子系列中，$\text{Mn}^{+}$ 帶有最高正電荷，對電子的束縛力最強，最不傾向進行反向鍵結；相對地，(D) $[\text{Fe(CO)}_{4}]^{2-}$ 帶有強烈負電荷，會極大地強化反向鍵結。因此，$\text{Mn}^{+}$ 中心對 $CO$ 的干擾最小，使得 $C-O$ 鍵能得以維持最大值。
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