hce_nsysu
114年
物理與化學
第 19 題
Which of the following ionic compounds has (in absolute values) the largest lattice energy; that is, which has the lattice energy most favorable to a stable lattice?
- A LiF
- B LiI
- C CsF
- D MgO
- E CsI
思路引導 VIP
若要比較兩組不同離子組合的結合強度，我們通常會參考庫侖定律。請試著思考：當其中一組離子的帶電量（電荷數）明顯高於其他組合時，這對它們之間的吸引力以及穩定晶格所需的能量，會產生多大程度的影響？
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恭喜你正確選出了 (D)！這代表你對離子晶體的穩定性與**晶格能（Lattice Energy）**的影響因素有著非常清晰的掌握。這類題目是化學熱力學中衡量離子鍵強度的經典考題，能迅速做出正確判斷是非常棒的表現。
電荷效應與庫侖定律
從物理觀點來看，晶格能的大小可以由庫侖定律來理解：能量與離子的電荷乘積 ($Q_1 \times Q_2$) 成正比，並與離子間的核間距離 ($r$) 成反比。在選項 (A)、(B)、(C)、(E) 中，所有離子的電荷數皆為 $\pm 1$；然而在 (D) 選項的氧化鎂 ($MgO$) 中，鎂離子為 $+2$ 價，氧離子為 $-2$ 價。由於電荷乘積從 $1 \times 1$ 跳升至 $2 \times 2 = 4$，這種倍數級的能量增長遠遠超過了離子半徑所帶來的微小差異，因此 $MgO$ 具有最大的晶格能絕對值，結構也最為穩定。
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