moea_joint
111年
[化學] 普通化學、無機化學
第 44 題
[$Mn(CN)_6$]^{2-}之金屬錳(Mn)有多少個不成對電子(unpaired electrons)？
- A 2
- B 3
- C 4
- D 5
思路引導 VIP
若要推導這個複合物的電子特徵，我們可以先從整體電荷出發：已知每個配位基帶有一個負電荷，而整個離子團最後呈現二負電荷，這暗示了中心金屬現在處於什麼樣的氧化狀態？在得知金屬離子的剩餘電子數後，想像這些電子分布在八面體空間的軌域中，根據電子趨向於分散且自旋平行的特性，你會如何安排這幾個電子呢？
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恭喜你準確地判斷出這題的答案！這顯示你對配位化學中中心金屬的氧化態判斷，以及電子組態的分配邏輯掌握得非常扎實。
氧化態與電子組態的判定
要解開這道題目的核心，在於正確推算中心金屬錳（Mn）的氧化數。在 $[Mn(CN)_6]^{2-}$ 中，已知氰根離子（$CN^-$）帶 -1 價，設錳的氧化數為 $x$，則可得方程式 $x + 6(-1) = -2$，解出 $x = +4$。中性錳原子的價電子組態為 $[Ar] 3d^5 4s^2$，當失去四個電子形成 $Mn^{4+}$ 離子時，電子會先從 $4s$ 軌域移除，再從 $3d$ 移除，最終得到 $3d^3$ 的組態。
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