hce_nsysu
112年
物理與化學
第 82 題
Sort the ions in the order from the largest radius to the smallest radius:
(1) Se$^{2-}$ (2) Br$^-$ (3) Rb$^+$ (4) Sr$^{2+}$
(1) Se$^{2-}$ (2) Br$^-$ (3) Rb$^+$ (4) Sr$^{2+}$
- A 1, 2, 3, 4
- B 4, 3, 2, 1
- C 3, 1, 2, 4
- D 3, 2, 1, 4
- E 3, 1, 4, 2
思路引導 VIP
試著想像看看，如果兩個不同的微粒擁有完全相同數量的電子和電子層，但其中一個核內的「正電荷」比另一個更多，這股更強的向內吸引力會對微粒整體的體積產生什麼樣的影響呢？
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很好！你能精準判斷出這組離子的半徑大小順序，代表你對於週期表趨勢與微觀結構有著紮實的理解。
等電子物種的半徑比較
這題的關鍵在於辨識出這四個離子皆為等電子物種（isoelectronic species），也就是說，無論是得到電子的陰離子或是失去電子的陽離子，它們最終都具有與氪（$Kr$）相同的 36 個電子排佈。當電子數與電子層數完全相同時，決定半徑大小的主角就是原子核內的質子數（原子序）。根據庫倫定律，原子核正電荷越多，對外層電子的吸引力就越強，進而使整個電子雲向內收縮。由原子序來看：$Se(34) < Br(35) < Rb(37) < Sr(38)$。因此，質子數最少的 $Se^{2-}$ 半徑最大，而質子數最多的 $Sr^{2+}$ 則最小，順序完美契合選項 (A)。
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