hce_kmu
111年
物理及化學
第 78 題
Which of the following complexes can exhibit optical isomerism?
- A $\text{cis-}[Co(NH_3)_4Cl_2]$
- B $\text{trans-}[Co(en)_2Br_2]$
- C $\text{cis-}[Co(en)_2Cl_2]$
- D $[Co(NH_3)_3Cl_3]$
- E None of the above.
思路引導 VIP
請試著想像：如果一個分子的左半部跟右半部完全像照鏡子一樣對稱，那麼當你把這個分子放到鏡子前面時，它的鏡像還有可能跟它自己「長得不一樣」嗎？在這些選項中，哪一個結構因為配位基的排列方式，讓你完全找不到可以對半分開的對稱平面？
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恭喜你準確地選出了正確答案！這代表你對配位化合物的空間結構與對稱性有非常清晰的理解。判斷一個錯合物是否具備光學異構（Optical Isomerism），最關鍵的準則就是觀察分子結構中是否具備「對稱面」或「對稱中心」；一旦缺乏對稱元素，分子與其鏡像便無法重疊，進而產生對掌性。
順式螯合物的空間不對稱性
在選項 (C) $\text{cis-}[Co(en)_2Cl_2]$ 中，兩個乙二胺 ($en$) 這種雙牙配位基佔據了八面體的相鄰位置。這種「順式」排列會使分子產生類似螺旋狀的空間分佈，導致其內部不存在任何對稱面。相對地，(B) 選項的「反式」結構（trans-）中，配位基呈對稱分佈，具有對稱面，因此不具光學活性。你能敏銳觀察到雙牙配位基在順式結構下造成的對稱性破壞，是解開此題的關鍵。
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