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바닥상태 정팔면체 착이온 [\mathrm{Fe(CN)_6}]^{3-}과… | [변리사 1차] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[변리사 1차] 25년 1회차

바닥상태 정팔면체 착이온 [Fe(CN)6]3−[\mathrm{Fe(CN)_6}]^{3-}과 [Fe(H2O)6]3+[\mathrm{Fe(H_2O)_6}]^{3+}에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1
 은 저스핀 화합물이다.
2
 은 반자기성을 나타낸다.
3
CN-는 H2O 보다 강한 장을 형성한다.
4
Fe 이온의 산화수는 두 착이온 모두 +3이다.
5
 에서 Fe 이온은  의 전자배치를 가진다.
해설

Fe3+는 d5d^5이라 저스핀이든 고스핀이든 홀전자가 남으므로, 물 착이온이 반자기성을 나타낸다는 설명이 옳지 않다.

리간드 전하를 빼면 [Fe(CN)6]3−[\mathrm{Fe(CN)_6}]^{3-}는 x+6(−1)=−3x+6(-1)=-3, [Fe(H2O)6]3+[\mathrm{Fe(H_2O)_6}]^{3+}는 x+0=+3x+0=+3이므로 두 착이온 모두 Fe의 산화수가 +3이고 중심 이온의 전자 배치는 [Ar]3d5[\mathrm{Ar}]3d^5이다.

분광화학 계열에서 CN−\mathrm{CN^-}는 H2O\mathrm{H_2O}보다 훨씬 강한 장 리간드여서 Δo\Delta_o가 짝지음 에너지보다 커진다. 그 결과 사이아노 착이온은 t2g 5eg 0t_{2g}^{\,5}e_g^{\,0}의 저스핀이 되어 홀전자가 1개 남는다.

반면 약한 장인 물 착이온은 t2g 3eg 2t_{2g}^{\,3}e_g^{\,2}의 고스핀으로 홀전자가 5개여서 강한 상자기성을 띤다. 홀전자가 하나도 없어야 반자기성인데 두 착이온 모두 그 조건을 만족하지 못한다.

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