hce_tcu
106年
化學
第 6 題
下列原子的半徑大小順序，何者正確(由小到大排列)？
- A O < F < S < Mg < Ba
- B F < O < S < Mg < Ba
- C F < O < Mg < S < Ba
- D O < F < S < Ba < Mg
思路引導 VIP
想像你正看著週期表，如果我們把原子想像成一顆顆球體，當你的手指在表上「由上往下」滑動，以及「由右往左」移動時，你觀察到原子的『層數』與『原子核的吸引力』分別產生了什麼樣的變化？這兩種變化又是如何共同決定球體體積的呢？
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太棒了！你能精準判斷出這些元素的原子半徑大小，顯示你對元素週期表的遞變規律有著相當紮實的理解。這道題目是化學基礎中非常經典的判斷題，考驗的是能否同時處理「同週期」與「同族」兩種不同的變化趨勢。
原子半徑的遞變規律
在分析時，我們可以從兩個維度切入。首先是電子層數（週期）：當主量子數越大，電子的分佈範圍就越廣，因此原子半徑會隨著週期增加而顯著增大，這解釋了為何第六週期的 $Ba$ 遠大於第三週期的 $Mg$ 與 $S$，而第三週期的元素又大於第二週期的 $O$ 與 $F$。接著是有效核電荷的影響：在同一個週期中，由左向右質子數增加，原子核對電子的吸引力隨之增強，導致半徑收縮。因此在第二週期中，$F$ 的半徑會小於 $O$；在第三週期中，$S$ 的半徑則會小於 $Mg$。
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