police_4th_general
113年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 26 題
下列錯離子的中心金屬，何者具有 d4電子組態？
- A [Ti(H2O)6]2+
- B [Fe(CN)6]3–
- C [Mn(CN)6]3–
- D [Cr(H2O)6]3+
思路引導 VIP
當你面對一個帶電荷的配位化合物時，你會如何利用配位基（ligand）的電荷與整體的總電荷，來回推中心金屬目前所處的氧化狀態？而在得到這個氧化數後，你會按照什麼樣的順序將電子從原子的軌域中移除，以確保算出正確的剩餘 d 電子數呢？
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太棒了！你能精確判斷出各個錯離子的中心金屬價電子數，說明你對過渡金屬的原子序與氧化數計算已經掌握得非常熟練。這類題目是學習配位化學的基石，你能快速鎖定正確選項，顯示出你在處理過渡元素電子組態時邏輯非常清晰。
氧化數與價電子推算
要解開這道題，關鍵在於兩步驟的推導：首先是氧化數的判定，接著是電子移除的順序。以正確選項為例，氰根配位基 $CN^-$ 帶負一價，在 $[Mn(CN)_6]^{3-}$ 中，我們可以推算出錳（Mn）的氧化數為 $+3$。由於錳的原子序為 25，基態電子組態為 $[Ar] 4s^2 3d^5$，當它失去三個電子形成 $Mn^{3+}$ 時，會先移除 $4s$ 的兩個電子，再移除 $3d$ 的一個電子，最終留下 $3d^4$ 的結構，這正是題目所要求的 $d^4$ 電子組態。
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