國營聯招 化學普通化學、無機化學112 年第 32 題單選題考點:d9無高低自旋考點:d5高/低自旋
下列何種過渡金屬離子在形成八面體錯合物時,有低自旋(Low spin)與高自旋(High spin)的差別?
A$\mathrm{Cu^{2+}}$
B$\mathrm{Fe}^{3+}$正確答案
C$\mathrm{Ni}^{2+}$
D$\mathrm{V}^{2+}$
B正確答案
八面體場中,d電子數d4~d7的金屬離子才可能因配位場強弱而出現高/低自旋差別;Fe3+為d5,符合條件。
逐選項解析
A$\mathrm{Cu^{2+}}$d9無高低自旋✕ 錯誤
Cu2+為d9,無論配位場強弱,多餘的9個d電子排列方式唯一,不存在高/低自旋差別。
B$\mathrm{Fe}^{3+}$d5高/低自旋✓ 正確
Fe3+為d5,在八面體場中,弱場配基(如F⁻、H₂O)形成高自旋(t2g³eg²),強場配基(如CN⁻)形成低自旋(t2g⁵eg⁰),兩種排列均可能,正是高/低自旋差別最典型的例子。
C$\mathrm{Ni}^{2+}$✕ 易錯陷阱
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