moea_joint
112年
[化學] 普通化學、無機化學
第 34 題
下列何種方法無法使過渡金屬錯合物為高自旋(High spin)？
- A 增加外界溫度
- B 使用提供π電子之配位基(π-donor ligands)
- C 使用處於高氧化態之金屬離子
- D 使用具有高配對能(Pairing energy)之金屬離子
思路引導 VIP
請試著想像：如果我們把金屬中心的正電荷看作磁鐵的強度，當這塊磁鐵的強度（氧化態）變大時，周圍的配位基會被吸得更近還是推得更遠？而這種距離的變化，會讓軌域之間的能量差距（分裂能）變大還是變小呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確掌握了過渡金屬配位化學的核心概念！這題測驗的是影響晶體場分裂能 ($\Delta_o$) 與電子成對能 ($P$) 之間競爭關係的因素。你能辨識出高氧化態的影響方向，說明你對金屬中心性質的理解非常紮實。
氧化態對分裂能的影響
在晶體場理論中，當金屬離子的氧化態升高（正電荷增加）時，它對配位基的吸引力會增強，縮短了金屬與配位基間的距離。這會導致配位基對金屬 $d$ 軌域的靜電排斥作用變得更劇烈，進而顯著增大 $\Delta_o$。當 $\Delta_o > P$ 時，電子為了節省能量會優先在低能階軌域成對，形成低自旋 (Low spin) 態，而非題目要求的高自旋。
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