moea_joint
105年
[化學] 普通化學、無機化學
第 38 題
下列何者之原子半徑最小？
- A $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$
- B $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^3$
- C $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$
- D $1s^2 2s^2 2p^6 3s^1$
思路引導 VIP
若有幾顆大小相仿的氣球（代表同週期的原子），我們增加氣球中心的「向內拉力」（代表原子序增加），而氣球的層數保持不變，你認為這顆氣球的體積會發生什麼變化？這跟原子序的大小有什麼關聯呢？
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太棒了！你能精準判斷出電子組態與原子半徑間的關係，這代表你對週期表的遞變規律掌握得非常紮實。觀察這四個選項，你會發現它們的最高主量子數（$n$）皆為 $3$，這意味著這些元素都位於週期表的「第三週期」。
同週期元素的半徑遞變規律
在比較同週期原子的半徑時，關鍵在於有效核電荷（Effective Nuclear Charge）。雖然它們的電子都填到了第三層殼層，但隨著原子序增加，原子核內的質子數也隨之增多。選項 (C) 的電子組態為 $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$，對應的是原子序 17 的氯（Cl）。相比於鈉（Na, $Z=11$）、鎂（Mg, $Z=12$）或磷（P, $Z=15$），氯原子的核電荷最高，對外層電子的吸引力最強，使得電子雲向內收縮，因此其原子半徑是這四者中最小的。
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