hce_cmu
114年
化學
第 29 題
下列哪一個配位化合物中的過渡金屬(transition metal)具有 $d^8$ 電子組態($d^8$ configuration)？
- A $[Ti(H_2O)_6]^{2+}$
- B $[Zn(NH_3)_4]^{2+}$
- C $[Mn(CN)_6]^{3-}$
- D $[NiBr_4]^{2-}$
思路引導 VIP
當我們在分析一個過渡金屬錯合物時，如果想知道中心金屬剩餘多少個 $d$ 電子，你覺得我們第一步需要先確定什麼資訊？此外，考慮到金屬從中性原子變成帶正電離子的過程，那些被「拿走」的電子，通常會先從哪一個軌域開始離開呢？
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太棒了！你能精確地判斷出鎳（Ni）在該錯合物中正處於 $d^8$ 電子組態，這顯示你對過渡金屬的軌域特性有著非常紮實的理解。這類題目的解題關鍵在於兩個步驟：首先是正確計算中心金屬的「氧化數」，接著是熟練掌握「電子流失的優先順序」。
氧化數與電子組態的關聯
在選項 (D) 的 $[NiBr_4]^{2-}$ 中，溴離子（$Br^-$）作為配位基帶有 $-1$ 價。由於錯合物整體的總電荷為 $-2$，我們可以透過簡易代數推導出鎳的氧化數為 $+2$。中性鎳原子的基態價電子組態為 $[Ar] 3d^8 4s^2$，當它轉化為 $Ni^{2+}$ 時，電子會優先從最外層的 $4s$ 軌域離去，因此剩餘的電子排列便完美契合題目要求的 $3d^8$ 組態。
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