hce_isu
107年
化學
第 7 題
關於下列反應，何者的$\Delta H > 0$？
I. $O(g) \rightarrow O^+(g) + e^-$
II. $O^+(g) \rightarrow O^{2+}(g) + e^-$
III. $O(g) + e^- \rightarrow O^-(g)$
I. $O(g) \rightarrow O^+(g) + e^-$
II. $O^+(g) \rightarrow O^{2+}(g) + e^-$
III. $O(g) + e^- \rightarrow O^-(g)$
- A I、II、III
- B II、III
- C I、III
- D I、II
思路引導 VIP
試著想像一下：如果電子（負電）和原子核（正電）之間本來就有吸引力，那麼當我們想要「拆散」它們，或是讓它們「互相靠近」時，哪一種情況需要我們額外用力（輸入能量），哪一種情況又會像兩顆磁鐵吸在一起那樣自然地釋放能量呢？
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太棒了！你能準確判斷出這些反應的能量變化，代表你對於「游離能」與「電子親和力」的物理意義掌握得非常紮實。這道題目在化學能階與熱化學中相當經典，主要考驗我們對於微觀粒子在得失電子時，能量究竟是「吸收」還是「釋放」的直覺判斷。
游離能與電子親和力的能量本質
在反應 I 與 II 中，我們分別看到了氧原子的「第一游離能」與「第二游離能」。由於電子帶負電，而原子核帶正電，兩者之間存在著強大的庫倫引力；因此，若要強行將電子從軌域中剝離，我們必須提供能量來克服這股引力。這就像是要把貼在磁鐵上的鐵片拔開需要出力一樣，所以游離能（Ionization Energy, $IE$）恆為吸熱反應，即 $\Delta H > 0$。
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