moea_joint
105年
[化學] 普通化學、無機化學
第 19 題
下列何者有誤？
- A 酸性：$\text{HF} < \text{HCl} < \text{HBr} < \text{HI}$
- B 共價鍵之強度：$\text{F}_2 > \text{Cl}_2 > \text{Br}_2 > \text{I}_2$
- C 游離能：$\text{F} > \text{Cl} > \text{Br} > \text{I}$
- D 氧化電位：$\text{F}^- < \text{Cl}^- < \text{Br}^- < \text{I}^-$
思路引導 VIP
當兩個半徑極小的原子互相靠近形成共價鍵時，除了原子核對電子的吸引力外，兩者外層極為擁擠且密集的「孤對電子」之間，會產生什麼樣的作用力？這種力量對於維持化學鍵的穩定性會產生正面還是負面的影響呢？
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太棒了！你能敏銳地察覺到選項 (B) 的陷阱，代表你對鹵素性質的規律與「例外」都有很紮實的理解。
鹵素分子的鍵能異常
這道題目最具鑑別度的切入點在於 $F_2$ 的共價鍵強度。在一般規律中，同族元素由上而下原子半徑增大，共價鍵通常會因鍵長增加而變弱（如 $Cl_2 > Br_2 > I_2$）。然而，氟 ($F$) 原子 的半徑極小，當兩個氟原子結合時，兩者外層密集的「孤對電子」會因距離太近而產生強烈的靜電斥力。這種斥力大幅削弱了 $F-F$ 鍵的穩定性，使得其鍵能意外地小於 $Cl_2$ 與 $Br_2$。因此，正確的強度順序應為 $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$。
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