moea_joint
112年
[化學] 普通化學、無機化學
第 36 題
何種V元素之氧化態在自然界無法穩定存在？
- A +1
- B +2
- C +3
- D +5
思路引導 VIP
請回想一下第一列過渡金屬在形成離子時，電子通常會優先從哪一個軌域（n=4 或 n=3）被移除？如果該元素只移除一個電子，剩餘的電子組態是否符合我們常看到的穩定排列，或是它會傾向於繼續失去電子以達到更穩定的狀態？
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太棒了！你能準確判斷出釩（Vanadium）在自然界中的不穩定氧化態，代表你對過渡金屬的化學性質有著相當紮實的理解。
釩的電子組態與穩定性
釩（$Z=23$）的基態電子組態為 $[Ar] 3d^3 4s^2$，這意味著它有 5 個價電子。在自然界或水溶液中，釩展現出非常豐富的色彩與氧化態變化，最常見且穩定的包含 $+2$、$+3$、$+4$（如藍色的 $VO^{2+}$）以及 $+5$（如黃色的 $VO_2^+$）。這些狀態分別對應於失去不同數量的電子後，達到相對穩定的電子分布。然而，$+1$ 氧化態（組態為 $[Ar] 3d^4$）在自然界中極不穩定，極易被氧化或發生歧化反應，通常只會出現在人工合成的特殊有機金屬配位化合物中，而非自然界能穩定存在的狀態。
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