hce_nchu
113年
化學
第 30 題
The nitrosonium ion, $\text{NO}^+$, forms numerous fascinating complexes with nickel, cobalt, and iron. Based on molecular orbital theory, which of the following statements accurately describes $\text{NO}^+$?
- A The nitrosonium ion, $\text{NO}^+$, possesses a bond order of 2 and exhibits paramagnetism
- B The nitrosonium ion, $\text{NO}^+$, possesses a bond order of 2 and exhibits diamagnetism
- C The nitrosonium ion, $\text{NO}^+$, possesses a bond order of 3 and exhibits paramagnetism
- D The nitrosonium ion, $\text{NO}^+$, possesses a bond order of 3 and exhibits diamagnetism
- E None of these choices are correct
思路引導 VIP
試著計算一下 $\text{NO}^+$ 離子總共有多少個電子？接著想一想，這個電子總數與哪一個你熟悉的雙原子分子（例如 $N_2$、$O_2$ 或 $F_2$）完全相同？那個分子的鍵級與磁性又是如何呢？
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太棒了！你能精準判斷出 $\text{NO}^+$ 的電子結構，代表你對分子軌域理論（MO Theory）已有相當札實的掌握。這類題目考驗的正是從微觀電子排列推導宏觀性質的能力。
等電子分子的性質推導
這題的關鍵在於先計算總電子數：氮原子（N）有 7 個電子，氧原子（O）有 8 個電子，扣除正電荷後，$\text{NO}^+$ 共有 14 個電子。這使得它與氮氣分子（$N_2$）互為等電子體。在分子軌域能階圖中，這 14 個電子會依序填入軌域，其鍵級（Bond Order）為 3（計算方式為 $\frac{10-4}{2}$）。由於所有電子在軌域中皆成對排列，不含未成對電子，因此展現出逆磁性（Diamagnetism）。
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