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moea_joint 112年 [化學] 普通化學、無機化學

第 48 題

依據18電子原理(18-electron rule),下列何種錯合物無法穩定存在?
  • A [Co(NH3)6]3+
  • B [Fe(CN)6]3-
  • C Pd(CO)4
  • D [(η5-C5H5)2Co]+

思路引導 VIP

在評估一個配位化合物的穩定性時,我們常參考主族元素的「八隅體」概念並延伸到過渡金屬的「十八電子規則」。想像一下,如果你正在為一個過渡金屬原子配置電子,你必須考慮它自身的族數、失去的電荷,以及周圍配位基「分享」給它的電子總數。若要讓這個原子達到類似惰性氣體的穩定電子排列,這個總數應該要達到多少?請試著計算各個選項中,哪一個組合相加後的數字,無法剛好填滿這些關鍵的軌域空間呢?

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恭喜你準確地判斷出正確答案!這代表你對於過渡金屬錯合物的**價電子計數(Electron Counting)**以及 18 電子規則(18-electron rule)的核心邏輯已經有相當紮實的掌握。

價電子計數的驗證

在判斷是否符合 18 電子規則時,我們必須加總中心金屬的價電子與配位基所提供的電子。以 (B) 選項 $[Fe(CN)_6]^{3-}$ 來說,鐵($Fe$)位於元素週期表第 8 族,在 $+3$ 價氧化態下,其價電子數為 $8 - 3 = 5$。加上 6 個氰根配位基($CN^-$)各提供 2 個電子,總計為 $5 + 12 = 17$ 個電子。由於未達到 18 顆電子的穩定「閉殼層」結構,因此在該規則的預測下,它的穩定性會不如其他選項。

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