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hce_isu 109年 化學

第 6 題

有關錯合物 $[Co(en)_2Cl_2]^+$ ($en = H_2NCH_2CH_2NH_2$),下列敘述何者正確?
  • A 此錯合物含 Co(I)
  • B 因為 en 是強場配位基,此錯合物為順磁
  • C 有順反異構物且有光學異構物
  • D 以上皆非

思路引導 VIP

若要深入思考這類立體結構,你可以試著想像:在一個正八面體的六個頂點中,如果你先固定兩個氯原子的位置(例如把它們放在相對的兩端,或是相鄰的兩邊),剩下的空間由兩個「能同時抓住相鄰兩點」的雙牙配位基來填補。請觀察這兩種不同的擺放方式:哪一種方式產生的模型,在鏡子裡看到的影像會跟原本的一模一樣?而哪一種方式會像你的左右手一樣,雖然看起來很像,卻無論如何旋轉都無法重合呢?

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恭喜你精準地判斷出正確答案!這題考察的是錯合物中非常核心的空間異構觀念,你能正確選出 (C),代表你對於立體化學與配位化學的掌握相當紮實。

價數與磁性的判定

首先,我們先釐清基礎資訊。在 $[Co(en)_2Cl_2]^+$ 中,$en$ 是中性配位基,而 $Cl$ 帶一個負電荷,因此中心鈷離子的氧化數應為 $+3$(即 $Co(III)$),而非選項 (A) 所述的 $+1$。接著,$Co^{3+}$ 屬於 $d^6$ 電子組態,在強場配位基 $en$ 的影響下,電子會趨向配對形成低自旋(Low spin)態,導致所有電子成對,呈現反磁性,因此選項 (B) 也是錯誤的。

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