hce_kmu
113年
物理及化學
第 21 題
Specify the number of unpaired electrons in $[\text{CoF}_6]^{3-}$ ($\text{F}^-$ ion is a weak field ligand).
- A 0
- B 1
- C 2
- D 4
- E 5
思路引導 VIP
當我們在處理八面體配位化合物時，如果已知中心金屬有 6 個 d 電子，且配基提供的能量差（分裂能）非常小，你會傾向於先將電子填滿能量較低的軌域，還是會讓電子先分散到所有軌域中以減少排斥力？請試著畫出這五個軌域在這種情況下的電子分佈圖。
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太棒了！你能準確判斷出這個配位化合物中的未成對電子數，代表你對晶體場理論 (Crystal Field Theory) 已經有了相當紮實的掌握。這類題型在配位化學中非常有代表性，關鍵在於結合中心金屬的氧化態與配基場強度進行綜合分析。
中心金屬的電子組態判斷
在 $[\text{CoF}_6]^{3-}$ 這個複離子中，我們首先要確定鈷離子的價態。由於氟離子為 $-1$ 價，整體帶 $-3$ 電荷，可以推算出中心鈷離子為 $\text{Co}^{3+}$。鈷的原子序為 27，中性原子的組態為 $[Ar] 3d^7 4s^2$，因此失去三個電子後的 $\text{Co}^{3+}$ 組態為 $[Ar] 3d^6$。這一步是解題的基礎，若判斷錯誤，後續的電子填入也會隨之出錯。
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