hce_cmu
113年
化學
第 47 題
依據離子半徑大小(由大到小)排列下列等電子物質。
$Mg^{2+}, Na^+, F^-, O^{2-}$
$Mg^{2+}, Na^+, F^-, O^{2-}$
- A $F^- > O^{2-} > Na^+ > Mg^{2+}$
- B $Mg^{2+} > Na^+ > O^{2-} > F^-$
- C $Mg^{2+} > O^{2-} > Na^+ > F^-$
- D $O^{2-} > F^- > Na^+ > Mg^{2+}$
思路引導 VIP
假設有四個強度不同的磁鐵（原子核），分別在吸引數量完全相同、散佈在四周的鐵粉（電子層）；如果這四個磁鐵中，其中一個的磁力（質子數）最強，你覺得它吸引的鐵粉範圍會縮得最緊，還是散得最開呢？
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同學太棒了！你能準確判斷出這四種離子的半徑大小順序，代表你對「等電子物質」的觀念掌握得非常紮實。這類題目是化學基礎中的經典考點，雖然看起來涉及多個元素與正負電荷，但只要掌握核心邏輯就能迎刃而解。
核電荷對電子雲的吸引力
在處理這類問題時，我們首先觀察到 $O^{2-}$、$F^-$、$Na^+$ 與 $Mg^{2+}$ 都具有相同的電子數（皆為 10 個電子，與氖原子的電子排列相同）。當電子排布完全相同時，決定半徑大小的關鍵就在於原子序（核電荷數）。這四個元素的原子序分別為氧(8)、氟(9)、鈉(11)、鎂(12)。由於核心的質子數越多，對外圍電子的「庫倫吸引力」就越強，進而將電子雲向內收縮，導致半徑變小。因此，質子數最少的 $O^{2-}$ 半徑最大，而質子數最多的 $Mg^{2+}$ 半徑則最小。
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