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110年
[化學] 普通化學、無機化學
第 28 題
下列何者之電子組態有誤？
- A Co $[\text{Ar}]4s^2 3d^7$
- B In $[\text{Kr}]5s^2 4d^{10} 5p^3$
- C Se $[\text{Ar}]4s^2 3d^{10} 4p^4$
- D Y $[\text{Kr}]5s^2 4d^1$
思路引導 VIP
如果我們觀察週期表上元素的排列規律，元素的「族數」（直行）與它在最外層軌域（價殼層）中所擁有的電子數量之間，存在著什麼樣的固定對應關係？當你確定了一個元素所在的直行位置時，你通常能直接推論出它的組態尾端應該是多少嗎？
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恭喜你精準地抓出了選項中的錯誤！這題考驗的是我們對週期表位置與基態電子組態之間對應關係的熟悉度。你能快速判斷出銦（$\text{In}$）的組態有誤，顯示你對元素電子填充規律掌握得非常紮實。
元素位置與價電子填充
銦（$\text{In}$）位於週期表的第 13 族（第 IIIA 族），其原子序為 49。根據構造原理（Aufbau principle），在填滿 $[\text{Kr}]5s^2 4d^{10}$ 後，最後一個電子應填入 $5p$ 軌域的第一個位置，因此正確組態應為 $[\text{Kr}]5s^2 4d^{10} 5p^1$。選項 (B) 給出的 $5p^3$ 總電子數為 51，這實際上是第 15 族元素銻（$\text{Sb}$）的特徵。而其他選項如過渡金屬鈷（$\text{Co}$）、主族的硒（$\text{Se}$）以及釔（$\text{Y}$）均符合正確的能量填入順序。
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原子電子組態判讀
💡 依構築原理由低能階向高能階填充電子，並對應週期表位置。
🔗 電子軌域填充流程
- 1 惰性氣體核心 — 選取前一週期惰性氣體作為縮寫核心
- 2 填充 ns 軌域 — 進入新週期，先填入 s 軌域電子 (最多 2)
- 3 填充 (n-1)d 軌域 — 若是過渡元素區，接著填入 d 軌域 (最多 10)
- 4 填充 np 軌域 — 回到主族元素，依序填入 p 軌域電子 (最多 6)
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🔄 延伸學習：延伸學習：了解「半全滿」規則對軌域穩定性的影響
