试用晶体场理论解释为什么在空气中低自旋的[Co(CN)6]4-易氧化成低自旋的[Co(CN)6]3-。

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试用晶体场理论解释为什么在空气中低自旋的[Co(CN)6]4-易氧化成低自旋的[Co(CN)6]3-。

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答案解析

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  • Co2+和Co3+的价层电子构型分别为3d7和3d6。在八面体场中,Co2+的自旋成对能较高,而分裂能相对较小,所以CFSE相对较小;相比之下,Co3+的自旋成对能较低而分裂能非常大,因此低自旋的[Co(CN)6]3-配离子中,中心原子d电子排布为,具有很大的|CFSE|。使[Co(CN)6]3-配离子远远高于[Co(CN)6]4-的稳定性。这样,中心原子的标准电极电位大大降低:
       Co3++e→Co2+    =1.95V
       [Co(CN)6]3-+e→[Co(CN)6]4-    ≤-0.8V
       所以,低自旋的[Co(CN)6]4-在空气中易氧化成低自旋的[Co(CN)6]3-。