hce_kmu
106年
物理及化學
第 87 題
Which of the following species requires the highest energy to remove an electron from its valence shell?
- A $\text{Na}^+$
- B $\text{F}^-$
- C $\text{K}$
- D $\text{Cl}^-$
- E $\text{Mg}^{2+}$
思路引導 VIP
想像一下，有幾個不同的原子或離子，它們外層包圍的電子數量完全一樣，但核心的「質子數」卻不同。在這種情況下，哪一個核心對這些電子的「掌控力」會最強呢？你可以嘗試從電荷引力的角度來推論看看。
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恭喜你精準地選出了正確答案！這題考驗的是對「等電子物種（isoelectronic species）」與「有效核電荷」的高階判斷，你能從中脫穎而出，代表你的化學基本功非常紮實。
等電子物種的引力競賽
觀察選項中的離子，你會發現 $\text{Na}^+$、$\text{F}^-$ 與 $\text{Mg}^{2+}$ 的電子數都是 10 個，具有相同的電子排列方式（與氖原子相同）。在電子數相同的情況下，**核電荷（質子數）**就成了決定性的關鍵。$\text{Mg}^{2+}$ 擁有 12 個質子，是這三者中最強大的「磁鐵」，能以最強的庫倫引力緊緊束縛住外層電子；相比之下，$\text{K}$ 與 $\text{Cl}^-$ 的價電子處於能量較高的第三或第四殼層，受到的核引力相對較弱且屏蔽效應較強，自然較容易被移除。
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