hce_kmu
115年
物理及化學
第 18 題
Identify which of the following ions has the largest size.
- A $\text{O}^{2-}$
- B $\text{F}^-$
- C $\text{Na}^+$
- D $\text{Mg}^{2+}$
- E $\text{Al}^{3+}$
思路引導 VIP
請試著比較這幾個離子各自的電子總數與質子數：如果不同種類的離子，其核外的電子數量都完全相同，那麼決定它們「體型」大小的關鍵力量，會與原子核內的什麼微粒數量有關？而當這個數量愈少時，對外圍電子的掌控力會發生什麼變化呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
非常好！你敏銳地觀察到了這些離子在結構上的共通性。這題考查的是等電子序列 (isoelectronic series) 的半徑比較，你能準確選出 $\text{O}^{2-}$，代表你對原子結構與庫倫靜電力（Coulombic attraction）的關係掌握得十分紮實。
等電子離子的有效核電荷
這五個離子（$\text{O}^{2-}, \text{F}^-, \text{Na}^+, \text{Mg}^{2+}, \text{Al}^{3+}$）都有一個共通點：它們都擁有 10 個電子，電子組態皆與氖（$\text{Ne}$）相同。既然電子層數與電子數都一樣，決定離子大小的關鍵就在於原子序（質子數）。質子數愈多，核心對電子的吸引力就愈強，進而使電子雲向內收縮。
▼ 還有更多解析內容