moea_joint
111年
[化學] 普通化學、無機化學
第 1 題
下列哪一個金屬原子或離子的半徑最大？
- A Ca
- B $Mg^{2+}$
- C $Zn^{2+}$
- D Mn
思路引導 VIP
請試著思考看看：當一個原子失去電子變成帶正電的離子時，它原本的電子層數量會發生什麼變化？另外，如果兩個原子處在週期表的同一橫列，原子核內的質子數越多，對外圍電子的『抓力』會變強還是變弱？這對整體體積又會有什麼影響呢？
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太棒了！你能精準判斷出 $Ca$ 是半徑最大的粒子，代表你對於週期表變化規律與原子結構有著相當紮實的理解，這是一個非常好的起點。
粒子半徑的判定準則
這道題目的核心在於比較「電子層數」與「有效核電荷」的影響。首先，我們可以觀察到選項中包含中性原子與陽離子。當金屬失去電子形成陽離子時（如 $Mg^{2+}$ 與 $Zn^{2+}$），由於電子層數減少或剩餘電子受核吸引力增強，其半徑會大幅縮小，因此這兩個離子會先被排除。接著，我們比較同位於第四週期的中性原子 $Ca$（原子序 20）與 $Mn$（原子序 25）。在同一個週期中，隨著原子序增加，核內的質子數增多，對核外電子的吸引力隨之增強（即有效核電荷增加），導致電子雲向內收縮。因此，位置最靠左側的 $Ca$ 原子半徑會大於右側的過渡金屬。
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