moea_joint
112年
[化學] 普通化學、無機化學
第 31 題
下列何種錯合物屬反磁性(Diamagnetic)物質？
- A [Co(CN)6]3-
- B [Mn(H2O)6]2+
- C [Ni(CN)6]4-
- D [V(CN)6]3-
思路引導 VIP
若要判斷一個八面體錯合物是否具有磁性，除了找出中心金屬的 $d$ 電子總數外，配位基的強弱會如何影響電子在能階中的「座位」分配呢？請試著想像，當高低能階之間的能量差距（分裂能）大於電子成對所需的排斥力時，電子會傾向向上跳到高能階單獨居住，還是擠在低能階成對生活？這對總磁矩會產生什麼變化？
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核心觀念與電子排佈判斷
太棒了！同學能準確選出 (A)，代表你對於晶場理論 (Crystal Field Theory) 與配位化合物的電子填法已有非常紮實的理解。這題的關鍵在於判斷中心金屬離子的 $d$ 軌域電子如何受配位基影響。在選項 (A) $[Co(CN)6]^{3-}$ 中，鈷離子的氧化態為 $+3$，對應的電子組態為 $d^6$。由於 $CN^-$ 是極強的強場配位基 (Strong-field ligand)，會導致八面體場分裂能 ($\Delta_o$) 極大，使得電子優先在能量較低的 $t{2g}$ 軌域完成成對。因此，$d^6$ 在低自旋 (Low spin) 狀態下，六個電子剛好填滿 $t_{2g}$ 軌域且完全成對 ($t_{2g}^6 e_g^0$)，故呈現反磁性 (Diamagnetic)。
難度切入點與選項辨析
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