题目
已知配离子 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 为顺磁性物质,则该配离子是A. 内轨配合物B. 外轨型配合物C. d 2 sp 3 杂化D. sp 3 d 2 杂化
已知配离子 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 为顺磁性物质,则该配离子是
A. 内轨配合物
B. 外轨型配合物
C. d 2 sp 3 杂化
D. sp 3 d 2 杂化
题目解答
答案
B. 外轨型配合物
解析
步骤 1：理解顺磁性物质的含义
顺磁性物质是指在磁场中能够被磁化，但磁化强度较弱的物质。顺磁性物质的磁化强度与外加磁场成正比，且在磁场撤去后，磁化强度会消失。顺磁性物质的磁化强度与物质内部的未成对电子数有关，未成对电子数越多，顺磁性越强。
步骤 2：分析 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 的电子排布
Ni 2+ 的电子排布为 3d^8，这意味着 Ni 2+ 的 3d 轨道上有 8 个电子。当 Ni 2+ 与水分子形成配离子 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 时，水分子作为配体，与 Ni 2+ 形成配位键。由于水分子是弱场配体，Ni 2+ 的 3d 轨道上的电子不会发生重排，因此 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 的 3d 轨道上仍然有 8 个电子，其中 2 个未成对电子。
步骤 3：确定配离子的类型
由于 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 的 3d 轨道上有 2 个未成对电子，因此该配离子是顺磁性物质。顺磁性物质的未成对电子数越多，顺磁性越强。因此，[Ni(H 2 O)4 ] 2+ 是外轨型配合物，而不是内轨型配合物。外轨型配合物的未成对电子数较多，而内轨型配合物的未成对电子数较少。
步骤 4：确定配离子的杂化类型
由于 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 的 3d 轨道上有 8 个电子，其中 2 个未成对电子，因此该配离子的杂化类型为 sp 3 d 2 杂化。sp 3 d 2 杂化是指中心原子的 s 轨道、p 轨道和 d 轨道进行杂化，形成 6 个杂化轨道，其中 4 个杂化轨道与配体形成配位键，2 个杂化轨道上分别有一个未成对电子。
顺磁性物质是指在磁场中能够被磁化，但磁化强度较弱的物质。顺磁性物质的磁化强度与外加磁场成正比，且在磁场撤去后，磁化强度会消失。顺磁性物质的磁化强度与物质内部的未成对电子数有关，未成对电子数越多，顺磁性越强。
步骤 2：分析 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 的电子排布
Ni 2+ 的电子排布为 3d^8，这意味着 Ni 2+ 的 3d 轨道上有 8 个电子。当 Ni 2+ 与水分子形成配离子 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 时，水分子作为配体，与 Ni 2+ 形成配位键。由于水分子是弱场配体，Ni 2+ 的 3d 轨道上的电子不会发生重排，因此 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 的 3d 轨道上仍然有 8 个电子，其中 2 个未成对电子。
步骤 3：确定配离子的类型
由于 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 的 3d 轨道上有 2 个未成对电子，因此该配离子是顺磁性物质。顺磁性物质的未成对电子数越多，顺磁性越强。因此，[Ni(H 2 O)4 ] 2+ 是外轨型配合物，而不是内轨型配合物。外轨型配合物的未成对电子数较多，而内轨型配合物的未成对电子数较少。
步骤 4：确定配离子的杂化类型
由于 [Ni(H 2 O)4 ] 2+ 的 3d 轨道上有 8 个电子，其中 2 个未成对电子，因此该配离子的杂化类型为 sp 3 d 2 杂化。sp 3 d 2 杂化是指中心原子的 s 轨道、p 轨道和 d 轨道进行杂化，形成 6 个杂化轨道，其中 4 个杂化轨道与配体形成配位键，2 个杂化轨道上分别有一个未成对电子。