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國營聯招 化學普通化學、無機化學102 年第 57 題單選題考點:d⁰無CFSE考點:d²晶體場

下列離子何者具有較大的晶體場穩定能量:

A$\mathrm{Ca^{2+}}$
B$\mathrm{Ti}^{2+}$
C$V^{2+}$正確答案
D$\mathrm{Sc}^{2+}$
答案與詳解
C
正確答案
晶體場穩定能量(CFSE)由d電子數與排列方式決定,V²⁺有3個d電子(d³),在八面體場中CFSE最大

逐選項解析

A$\mathrm{Ca^{2+}}$d⁰無CFSE✕ 錯誤
Ca²⁺為[Ar],d⁰組態,完全沒有d電子,CFSE = 0,完全沒有晶體場穩定化效應
B$\mathrm{Ti}^{2+}$d²晶體場✕ 錯誤
Ti²⁺為d²組態,在八面體場中2個電子佔t₂g,CFSE = 2×(-0.4Δo) = -0.8Δo,小於V²⁺
C$V^{2+}$✓ 正確
D$\mathrm{Sc}^{2+}$✕ 錯誤

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