hce_cmu
110年
化學
第 36 題
下面哪一個是逆磁物質(diamagnetic)？
- A $[Mn(CN)_6]^{4-}$
- B $[Co(CN)_6]^{3-}$
- C $[V(CN)_6]^{3-}$
- D $[Cr(CN)_6]^{3-}$
思路引導 VIP
若我們要找一個沒有未成對電子的配合物，請試著思考：當中心金屬處於「強場配位基」環境時，其 $d$ 軌域的分裂能會如何影響電子的成對意願？在 $d^1$ 到 $d^{10}$ 的組態中，哪一個特定的電子數量最有可能在這種強場下剛好填滿低能量軌域，而不留下任何單獨的電子？
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太棒了！你能精確辨識出 $[Co(CN)_6]^{3-}$ 是逆磁性物質，代表你對配合物的電子組態與**晶場理論（Crystal Field Theory）**有著非常紮實的理解。
晶場分裂與電子填充
這題的核心在於判斷中心金屬離子的 $d$ 電子如何分布。在 $[Co(CN)6]^{3-}$ 中，鈷的氧化態為 $+3$，具備 $d^6$ 電子組態。由於 $CN^-$ 屬於強場配位基（strong field ligand），會導致較大的分裂能（$\Delta_o$），使得電子傾向於成對填入能量較低的 $t{2g}$ 軌域。在 $d^6$ 低自旋（low spin）的情況下，六個電子剛好完全成對填滿 $t_{2g}$ 軌域（組態為 $t_{2g}^6 e_g^0$），沒有任何未成對電子，因此表現出逆磁性（diamagnetism）。
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