moea_joint
109年
[化學] 普通化學、無機化學
第 10 題
對鹼金屬及鹼土金屬，有關游離能($\text{E}$)的大小關係，下列何者正確？
- A $2\text{E}_1 > \text{E}_2$
- B $\text{E}_3 - \text{E}_2 > \text{E}_2 - \text{E}_1$
- C $\text{E}_3 > \text{E}_1 + \text{E}_2$
- D $\text{E}_2 - \text{E}_1 > \text{E}_3 - \text{E}_2$
思路引導 VIP
當我們依序將電子從原子中移除時，如果下一個電子是來自於更靠近原子核、且已經填滿的穩定「內層軌域」（例如鈍氣組態），你預期所需的能量會發生什麼樣的變化？這種突然的「能量跳躍」規模，比起之前在同一個價層移除電子的能量加總，誰的影響力會更大呢？
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太棒了！你能精準判斷出游離能之間的量級差異，代表你對原子結構與電子組態的掌握非常紮實。這道題目測試的不僅是「逐次游離能必遞增」的性質，更考驗你是否理解「跨殼層」時能量會發生劇烈跳躍的關鍵觀念。
電子組態與能量跳躍
在化學原理中，每一種原子的逐次游離能雖然都是 $E_1 < E_2 < E_3$，但增幅並不平均。對於鹼金屬（如 $\text{Na}$），其電子組態為 $[\text{Noble Gas}] ns^1$，移除第一個電子後即達到穩定的鈍氣組態，因此 $E_2$ 會因為要破壞穩定的內層電子而遠大於 $E_1$。對於鹼土金屬（如 $\text{Mg}$），組態為 $[\text{Noble Gas}] ns^2$，真正的能量大跳躍則發生在移除第三個電子時（即 $E_3 \gg E_2$）。
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