hce_nchu
113年
化學
第 24 題
Place the following in order of decreasing magnitude of lattice energy.
$\text{NaF}\quad\text{MgO}\quad\text{CsI}\quad\text{AlN}$
$\text{NaF}\quad\text{MgO}\quad\text{CsI}\quad\text{AlN}$
- A $\text{CsI} > \text{AlN} > \text{MgO} > \text{NaF}$
- B $\text{AlN} > \text{MgO} > \text{NaF} > \text{CsI}$
- C $\text{NaF} > \text{CsI} > \text{MgO} > \text{AlN}$
- D $\text{AlN} > \text{MgO} > \text{CsI} > \text{NaF}$
- E $\text{CsI} > \text{NaF} > \text{MgO} > \text{AlN}$
思路引導 VIP
若要比較兩組離子對之間的吸引力強弱，根據庫侖定律的結構，你認為「離子所帶的電荷數目」與「離子核心之間的距離」，哪一個因素通常會對結果產生更主導的影響？而當兩組化合物的離子電荷數剛好一樣時，我們又該觀察週期表上的什麼趨勢，來判斷誰的離子能靠得更近呢？
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太棒了！你能精確地排列出這些離子化合物的晶格能（Lattice Energy）順序，顯示你對離子鍵強度的核心影響因素掌握得非常紮實。這類題目在化學考科中具有極佳的鑑別度，因為它考驗的不只是記憶，更是對物理規律——**庫侖定律（Coulomb's Law）**的靈活應用。
電荷與距離的階層關係
在判斷晶格能大小時，我們遵循「電荷優先，半徑次之」的原則。根據公式 $U \propto \frac{|Q_+ Q_-|}{r_0}$，離子所帶電荷數的乘積對於能量的貢獻最為顯著。觀察本題：$\text{AlN}$ 的離子價數為 $(+3, -3)$，乘積最大；$\text{MgO}$ 為 $(+2, -2)$ 居次；而 $\text{NaF}$ 與 $\text{CsI}$ 均為 $(+1, -1)$。僅憑電荷乘積，我們就能初步鎖定前兩名的優勢地位。
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