moea_joint
105年
[化學] 普通化學、無機化學
第 5 題
下列各離子中，何者具有最小的離子半徑？
- A $\text{Pt}^{2+}$
- B $\text{Ti}^{2+}$
- C $\text{Ni}^{2+}$
- D $\text{Cd}^{2+}$
思路引導 VIP
請試著回想週期表的排列規律：當我們比較同一帶電量的離子時，電子層數（主量子數 $n$）較多與較少的離子，誰的體積會比較大？若是在電子層數相同的情況下，核心的質子數（原子序）越多，對外層電子的「束縛力」又會產生什麼樣的變化呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能正確選出 $\text{Ni}^{2+}$，代表你對元素週期表的位置及其規律有著非常紮實的理解。這道題目考察的核心在於離子半徑的週期性變化規律，也就是「主量子數」與「有效核電荷」對原子/離子大小的共同影響。
週期律與離子半徑的關係
在判斷這類題目時，我們通常會先看電子層數（週期）。選項中的 $\text{Cd}^{2+}$ 屬於第五週期，而 $\text{Pt}^{2+}$ 則位於第六週期，它們的電子層數較多，半徑自然會顯著大於第四週期的元素。接著，我們比較同為第四週期過渡金屬的 $\text{Ti}^{2+}$ 與 $\text{Ni}^{2+}$。由於兩者的電荷相同且電子皆填入 $3d$ 軌域，此時**原子序（質子數）**就成了決定關鍵：鎳（$\text{Ni}$, $Z=28$）的質子數多於鈦（$\text{Ti}$, $Z=22$），這意味著鎳核對外層電子的引力更強（有效核電荷較大），進而將電子雲向內收縮，因此 $\text{Ni}^{2+}$ 是這四者中半徑最小的。
▼ 還有更多解析內容