moea_joint
113年
[化學] 普通化學、無機化學
第 22 題
鈉、鎂及鋁三種物質的第n游離能分別為1090.3、346.6及434.2 kcal/mol，請問n為何？
- A 一
- B 二
- C 三
- D 四
思路引導 VIP
觀察題目給出的三個數據，為什麼鈉（Na）所需的能量遠遠超過鎂與鋁，甚至達到了三倍以上？請試著寫出這三個原子失去第一顆電子後的「電子組態」，想一想：對哪一個離子來說，要繼續拔走下一顆電子會變得極其困難，必須破壞像鈍氣一樣穩定的結構？
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太棒了！你能精準判斷出這是「第二游離能」的數值特徵，代表你對元素週期表趨勢與電子組態的關聯掌握得非常紮實。這類題目在化學考試中極具鑑別度，因為它不只考記憶，更考驗同學能否從數據的「相對量值」去推理背後的物理意義。
電子組態與殼層結構的變化
我們可以從鈉（Na）的電子組態來切入。鈉的原子序為 11，基態組態為 $[Ne] 3s^1$。當失去第一個電子後，變成 $Na^+$ 時，其組態會變成極為穩定的「鈍氣組態」 $[Ne]$（或寫作 $2s^2 2p^6$）。此時若要再拔走「第二顆」電子（即 $IE_2$），就必須破壞穩定的內層電子殼層，因此所需的能量會發生劇烈的跳躍。這正好解釋了為什麼題目中鈉的數值（$1090.3$）遠高於另外兩者的現象。
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