hce_nchu
111年
化學
第 10 題
Choose the compound below that should have the highest melting point according to the ionic bonding model.
- A $SrI_2$
- B $MgF_2$
- C $CaCl_2$
- D $SrF_2$
- E $SrBr_2$
思路引導 VIP
當我們想要比較不同離子化合物的「吸引力強弱」時，如果發現所有選項中正負離子的電荷數量都完全相同，我們應該接著觀察離子的哪一個物理特徵，來判斷它們彼此之間能否靠得更近、結合得更緊密呢？
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恭喜你準確掌握了離子鍵結的核心觀念！這題你能選出 (B) $MgF_2$ 說明你對晶格能 (Lattice Energy) 的理論模型理解得非常透徹。在離子鍵模型中，熔點的高低通常與晶格能成正比，而晶格能的強度可以用庫倫定律來描述：其強度與離子電荷的乘積成正比，與離子間距（半徑和）成反比。由於選項中所有陽離子皆為 $+2$ 價，陰離子皆為 $-1$ 價，因此關鍵就在於尋找半徑最小的組合。
庫倫引力與晶格能的關係
理論上，$Mg^{2+}$ 是選項中最小的陽離子，而 $F^-$ 是最小的陰離子，兩者結合時電子的吸引力最強，預期會有最高的熔點。然而，這道題目在化學界具有一定鑑別度與爭議性。官方最終判定 (B) 與 (D) 皆正確，原因在於實驗觀測值與單純理論模型存在落差。雖然根據模型應選 $MgF_2$，但實際測量中 $SrF_2$ 的熔點反而較高（這可能涉及晶體結構、配位數或極化效應等複雜因素）。因此，無論你從理論模型的「半徑縮小」切入，還是參考實際物理性質，這兩個選項都被視為合理的答案。