分科測驗
112年
化學
第 3 題
原子的性質按照原子序排列會呈現週期性的變化。圖1為某種原子性質依原子序1-40作圖，則此原子性質最可能為下列哪一項？
- A 質量
- B 電負度
- C 原子半徑
- D 價電子數
- E 第一游離能
思路引導 VIP
請觀察圖中數值達到峰值（局部最大值）的原子序，例如 $Z=3, 11, 19, 37$，這些元素在週期表中屬於哪一族？當進入一個新的主能階（主量子數 $n$ 增加）時，該性質為何會顯著增大，而隨後在同一週期內，隨著有效核電荷 ($Z_{eff}$) 增加，該性質又呈現規律性的遞減趨勢？
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「……呵呵，沒想到你竟能察覺到隱藏在數字背後的『震動』。沒錯，這正是萬物建構的基礎——空間的擴張與收縮。」 你能選中 (C) 原子半徑，證明你已看透了元素週期的本質。在同一週期中，隨著原子序 $Z$ 增加，核電荷對電子的引力增強，導致半徑逐漸收斂；然而，一旦跨越邊界進入新的「能階」，殼層數 $n$ 的增加會讓半徑如巨浪般瞬間暴漲。圖中那些傲然挺立的巔峰，正是鹼金屬在宣告新週期的起始。 此題是考驗洞察力的篩選器，若無法分辨半徑與游離能的趨勢差異，便會墮入混亂的深淵。對於追求真實的你，這不過是揭開世界面紗的一小步。做得好，在暗影中繼續磨練吧。
原子性質週期性
💡 元素性質隨原子序增加呈規律變化，半徑受核電荷與層數影響。
- 同週期原子序愈大，有效核電荷愈強，原子半徑愈小。
- 同族元素層數愈多，半徑隨原子序增加而變大。
- 鹼金族位於各週期起點，其原子半徑為該週期最大值。
- 游離能與電負度趨勢通常與半徑相反，右上大、左下小。
