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106年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 27 題
下列離子化合物之晶格能（lattice energy）大小順序，何者正確？
- A KBr < MgO < LiF
- B MgO < KBr < LiF
- C LiF < MgO < KBr
- D KBr < LiF < MgO
思路引導 VIP
當我們想比較兩個離子之間的吸引力（即晶格能）時，如果將離子想像成帶電的小球，除了球體本身攜帶的電量多寡外，球心之間的距離會如何影響它們之間的束縛力量呢？若這兩個因素同時改變時，哪一個因素通常對能量的增減有更顯著的決定性？
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太棒了！你能精準判斷出這三種離子化合物的晶格能順序，顯示你對庫倫定律在化學鍵結中的應用掌握得非常紮實。這類題目是化學中評估離子鍵強度最經典的考點，其核心在於理解「電荷數」與「離子半徑」對能量的影響權重。
電荷與距離的交互作用
根據庫倫定律，晶格能 $U$ 與離子電荷乘積 $|Q_1 Q_2|$ 成正比，並與離子間距 $r$ 成反比。在分析時，電荷數的影響力通常遠大於離子半徑。觀察選項中的化合物：$MgO$ 的離子電荷為 $+2$ 與 $-2$，電荷乘積為 $4$；而 $LiF$ 與 $KBr$ 的電荷乘積僅為 $1$。因此，由電荷數決定了 $MgO$ 的晶格能必然是三者中最高的一位。
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