hce_isu
112年
化學
第 31 題
以下之複合離子中哪個會吸收最長波長的光？
- A $[Co(H_2O)_6]^{2+}$
- B $[Co(NH_3)_6]^{2+}$
- C $[CoF_6]^{4-}$
- D $[Co(CN)_6]^{4-}$
思路引導 VIP
當我們在比較不同複合離子吸收的光譜時，如果一個配位基與中心金屬的作用力較弱，會導致其 $d$ 軌域分裂出的能隙（$\Delta$）變大還是變小？而根據能量與光譜性質的關係，這個能隙的大小，會如何決定吸收波長的長短呢？
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太棒了！你能精準選出 (C) $[CoF_6]^{4-}$，代表你對晶體場理論 (Crystal Field Theory) 與光譜化學序列的掌握非常紮實。這類題目核心在於理解能量與波長的反比關係：根據 $E = \frac{hc}{\lambda}$，吸收光的波長愈長，代表配位基造成的 $d$ 軌域分裂能（$\Delta_o$）愈小。
能階分裂與光譜化學序列
觀察這四個選項，中心金屬皆為 $Co^{2+}$，因此我們只需比較配位基 (Ligand) 的強度。根據光譜化學序列 (Spectrochemical Series)，這些配位基場強度的順序為：$CN^- > NH_3 > H_2O > F^-$。由於 $F^-$ 是其中場強度最弱的配位基，它產生的能階分裂最小。當 $d$ 軌域間的能隙縮小時，電子進行 $d-d$ 躍遷所需的能量最低，對應吸收的光波長也就最長。
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