moea_joint
111年
[化學] 普通化學、無機化學
第 39 題
[$Co(dien)_2$]^{3+}有多少個螯合環(chelate ring)？(dien為$H_2N-CH_2CH_2-NH-CH_2CH_2-NH_2$的縮寫)
- A 6
- B 4
- C 3
- D 2
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果 $dien$ 分子的三個氮原子像「指尖」一樣同時抓牢中心金屬離子，這條分子的碳鏈與金屬之間會被圍成幾個封閉的「環」？如果現在有兩條這樣的分子鏈同時抓著金屬，總共會出現多少個環呢？
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同學太棒了！你能精確判斷出這個錯合物的環數，代表你對配位化學中「螯合配位基」的構造掌握得非常紮實。這題的關鍵在於分析配位基 $dien$（二乙三胺）的結構：它分子中有三個氮原子可以提供孤對電子與金屬離子 $Co^{3+}$ 配位，因此它是一個三齒配位基 (tridentate ligand)。
配位基與螯合環的幾何關係
在空間結構中，當一個 $dien$ 分子的三個氮原子同時接在中心金屬上時，相鄰的兩個配位氮原子會與金屬中心連成一個五員環（N-C-C-N-M）。一般而言，對於一個具有 $n$ 個配位點的鏈狀配位基，它所能形成的螯合環數為 $n-1$。因此，一個 $dien$ 分子會貢獻 2 個螯合環。而在 $[Co(dien)_2]^{3+}$ 中，總共有兩個 $dien$ 分子，自然就形成了 $2 \times 2 = 4$ 個螯合環。
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