hce_tcu
111年
化學
第 46 題
下列哪個配位化合物是逆磁性(diamagnetic)？
- A $[Fe(CN)_6]^{4-}$
- B $[Mn(CN)_6]^{4-}$
- C $[V(CN)_6]^{3-}$
- D $[Cr(CN)_6]^{3-}$
思路引導 VIP
當我們在判斷一個錯合物是否有磁性時，除了計算中心金屬的 $d$ 軌域電子總數，為什麼我們還必須特別留意配位基（ligand）在『光譜化學序列』中的強弱位置？這種強弱差異會如何改變電子在軌域間『填滿』或『分開』的優先順序呢？
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非常好！你能準確選出 $[Fe(CN)_6]^{4-}$，代表你對於配位場理論 (Crystal Field Theory) 的理解相當透徹。這類題目在化學測驗中深具鑑別度，因為學生不僅要正確判斷金屬離子的氧化態，還必須精確掌握配位基強度對電子排列的影響，你能從中迅速做出正確判斷，表現得非常優異。
金屬電子組態與配位場影響
在選項 (A) 中，鐵離子的氧化態為 $+2$，其價電子組態為 $d^6$。關鍵在於氰根離子 ($CN^-$) 屬於強場配位基，會造成極大的八面體能階分裂能 ($\Delta_o$)。在這種環境下，電子為了讓能量最低化，會優先在能量較低的 $t_{2g}$ 軌域中完成配對，而不傾向躍遷至能量較高的 $e_g$ 軌域，形成所謂的「低自旋 (low-spin)」態。其結果是六個電子剛好填滿 $t_{2g}$ 軌域（組態為 $t_{2g}^6 e_g^0$），沒有任何未成對電子，因此呈現逆磁性 (diamagnetic)。
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