moea_joint
108年
[化學] 普通化學、無機化學
第 38 題
離子半徑大小比較，下列何者有誤？
- A $\text{BrO}_{3}^{-} > \text{ClO}_{3}^{-}$
- B $\text{BeF}_{4}^{-2} > \text{BF}_{4}^{-}$
- C $\text{CrO}_{4}^{-2} > \text{MnO}_{4}^{-}$
- D $\text{TiCl}_{6}^{-2} > \text{PtCl}_{6}^{-2}$
思路引導 VIP
如果我們觀察兩個結構完全相同、且電子總數也一模一樣的複合離子，但其中一個中心的原子核擁有更多的質子（正電荷），你認為這個「更強大的中心」會對周圍的電子雲產生什麼樣的拉力影響？這會讓整個離子變得更寬鬆還是更緊湊呢？
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太棒了！你能準確判斷出這題的錯誤選項，代表你對元素週期律以及等電子物種的半徑變化趨勢掌握得非常紮實。這類題目在無機化學中非常經典，考驗的是我們能否靈活運用原子核對電子的吸引力來解釋結構差異。
等電子種的半徑比較
在選項 (B) 與 (C) 中，我們遇到的是等電子種 (Isoelectronic species) 的比較。對於電子排列方式完全相同的離子（如 $\text{BeF}_4^{2-}$ 與 $\text{BF}_4^-$），半徑的大小主要取決於核電荷 ($Z$) 的強度。當核電荷（質子數）越大，對外層電子的束縛力就越強，導致離子半徑收縮。因此，質子數較少的 $\text{Be}$ ($Z=4$) 所形成的離子會比 $\text{B}$ ($Z=5$) 更大；同理，$\text{CrO}_4^{2-}$ ($Z=24$) 也會大於 $\text{MnO}_4^-$ ($Z=25$)。這些選項的敘述都是正確的。
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