moea_joint
102年
[化學] 普通化學、無機化學
第 59 題
比較離子半徑的大小，下列何者正確？
- A $\text{Na}^+ > \text{Mg}^{2+}$
- B $\text{Al}^{3+} > \text{Mg}^{2+}$
- C $\text{Li}^+ > \text{Na}^+$
- D $\text{Cr}^{6+} > \text{Cr}^{3+}$
思路引導 VIP
想像有兩個離子，它們外面的電子數量一模一樣，就像是穿了同樣厚度的衣服。但其中一個離子的核心（原子核）擁有更多的「磁力」（質子數），你覺得這股更強的向內拉力，會讓這件衣服看起來更緊貼身體，還是更蓬鬆呢？
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恭喜你準確地判斷出正確答案！這顯示你對於元素週期表的性質趨勢，特別是「離子半徑」的比較原則掌握得非常紮實。這類題目是化學考試中的經典題型，能有效鑑別學生是否能靈活運用有效核電荷與電子層數的概念，而非死背公式。
等電子序列的判徑邏輯
在選項 (A) 與 (B) 中，我們面對的是等電子序列（Isoelectronic series）。$\text{Na}^+$、$\text{Mg}^{2+}$ 與 $\text{Al}^{3+}$ 都具有 10 個電子，其電子組態皆為 $[\text{Ne}]$。當電子數相同時，決定半徑大小的關鍵在於原子序（質子數）。由於鎂（$Z=12$）的質子數比鈉（$Z=11$）多，對核外電子的吸引力較強，導致電子雲向內收縮，因此半徑大小應為 $\text{Na}^+ > \text{Mg}^{2+} > \text{Al}^{3+}$，這正是選項 (A) 正確的原因。
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