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결정장 이론에 근거한 착이온들에 관한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서… | [변리사 1차] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[변리사 1차] 18년 1회차

결정장 이론에 근거한 착이온들에 관한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서있는 대로 고른 것은? (단, Cr, Co, Ni 의 원자 번호는 각각 24, 27, 28이다.)

  • ㄱ. z 축 상에 중심 금속이온과 리간드들이 놓여 있는 선형 Ag(NH3)2+에서 dz2궤도 함수가 dxz궤도 함수보다 낮은 에너지 준위에 있다.
  • ㄴ. 평면 사각형 구조를 가지는 Ni(CN)42-는 반자기성이다.
  • ㄷ. 정팔면체 Cr(CN)64-와 사면체 CoCl42-에 대하여 바닥 상태 전자 배치에서 각각의 홀전자 수는 같다.
1
ㄱ
2
ㄴ
3
ㄱ, ㄷ
4
ㄴ, ㄷ
5
ㄱ, ㄴ, ㄷ
해설

평면 사각형 Ni(CN)42−\mathrm{Ni(CN)_4^{2-}}가 반자기성이라는 서술만 옳다.

z축 위에 리간드가 놓인 선형 착이온에서는 리간드와 정면으로 마주보는 dz2d_{z^2}가 반발을 가장 크게 받아 가장 높은 에너지를 가지므로, dxzd_{xz}보다 낮다는 서술은 방향이 반대이다.

Ni2+\mathrm{Ni^{2+}}는 d8이고 강한장 리간드 CN-가 만드는 평면 사각형 갈라짐에서는 dx2−y2d_{x^2-y^2}가 비어 8개 전자가 모두 쌍을 이루므로 반자기성이다.

홀전자 수를 비교하면 정팔면체 Cr(CN)64−\mathrm{Cr(CN)_6^{4-}}는 Cr(II) d4가 강한장에서 저스핀 t2g4t_{2g}^{4}가 되어 2개, 사면체 CoCl42−\mathrm{CoCl_4^{2-}}는 Co(II) d7이 고스핀 e4t23e^{4}t_{2}^{3}가 되어 3개이므로 서로 같지 않다.

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