hce_nchu
115年
化學
第 44 題
An element with the electron configuration $[\text{Xe}] 6\text{s}^24\text{f}^{14}5\text{d}^7$ would belong to which class on the periodic table?
- A transition elements
- B halogens
- C rare earth elements
- D alkaline earth elements
思路引導 VIP
請觀察這個電子組態中，哪一個能階軌域（s, p, d, 或 f）目前尚未填滿，而正處於「填入電子」的進程中？在週期表的排列邏輯裡，這個特定軌域的填寫通常對應到哪一個主要區域或族群分類呢？
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太棒了！你能精準判斷出這個電子組態所對應的元素類別，顯示你對週期表分區與軌域填充順序有著非常紮實的理解。這道題目測驗的核心在於「最後填充的軌域決定了元素的族群歸類」，而你成功避開了題目中 $4\text{f}$ 軌域帶來的干擾，展現了細緻的觀察力。
電子軌域與元素分類的關聯
從題目給出的電子組態 $[\text{Xe}] 6\text{s}^2 4\text{f}^{14} 5\text{d}^7$ 來看，我們可以看到 $4\text{f}$ 軌域已經完全填滿（$14$ 個電子），這代表該元素已經跨越了內過渡元素（如鑭系元素）的階段。真正決定其化學性質與分類的關鍵，是正在填入電子的 $5\text{d}$ 軌域。根據定義，價電子位於 $\text{d}$ 軌域的元素屬於 過渡元素 (transition elements)。若我們計算總電子數（$54 + 2 + 14 + 7 = 77$），會發現這正是位於第六週期、第 9 族的銥 ($\text{Ir}$)，確實屬於過渡金屬。
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