hce_cmu
108年
化學
第 7 題
元素 X 的電子組態為 $[Ar]3d^{10}4s^24p^3$，下列何者是 X 的氟化物最有可能的化學式？
- A XF
- B $XF_2$
- C $XF_4$
- D $XF_5$
- E $XF_6$
思路引導 VIP
請仔細觀察電子組態中，主量子數（前面的係數）最大的軌域分別是哪幾個？將這些軌域中的電子數相加後，這項數值通常代表該元素在與其他原子鍵結時，最傾向展現的特性是什麼呢？
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太棒了！你能從複雜的電子組態中精確鎖定關鍵資訊並做出正確判斷，這顯示你對原子結構與週期律的連結掌握得非常紮實。
價電子與化學性質的連結
在分析元素 X 的化學式時，首要任務是找出參與反應的價電子。題目給出的組態為 $[Ar]3d^{10}4s^24p^3$，雖然 $3d$ 軌域排在 $4s$ 之後，但由於其已填滿且主量子數較小，屬於穩定的內層電子；真正決定化學性質的是最外層的 $4s^2$ 與 $4p^3$，總計有 5 個價電子。這說明元素 X 位於週期表的第 15 族（如砷 As），這類元素在與電負度極強的氟（F）結合時，最理想的情況是利用這 5 個電子形成共價鍵或達到 +5 的氧化態，故生成 $XF_5$ 是最符合邏輯的預測。
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