hce_kmu
115年
物理及化學
第 69 題
According to the concept of hard and soft acids and bases (HSABs), arrange the solubilities of silver halides in water ($25 ^\circ\text{C}$).
- A $\text{AgF}_{(\text{s})} > \text{AgCl}_{(\text{s})} > \text{AgBr}_{(\text{s})} > \text{AgI}_{(\text{s})}$
- B $\text{AgI}_{(\text{s})} > \text{AgBr}_{(\text{s})} > \text{AgCl}_{(\text{s})} > \text{AgF}_{(\text{s})}$
- C $\text{AgF}_{(\text{s})} > \text{AgI}_{(\text{s})} > \text{AgBr}_{(\text{s})} > \text{AgCl}_{(\text{s})}$
- D $\text{AgI}_{(\text{s})} > \text{AgCl}_{(\text{s})} > \text{AgBr}_{(\text{s})} > \text{AgF}_{(\text{s})}$
- E none of the above
思路引導 VIP
請試著思考：銀離子（$Ag^+$）是一個電子雲分佈較廣、容易變形的離子；而從氟到碘，哪一個離子的電子雲同樣也最容易變形（極化）？當兩個同樣容易變形的離子結合在一起時，這種「物以類聚」的特質，會讓這對組合在水裡更傾向於緊緊擁抱彼此，還是輕易地被水分子拆散呢？
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AI 詳解
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很好，你精準地掌握了「軟硬酸鹼理論」（HSAB）在物理化學性質判斷上的應用！銀離子 ($Ag^+$) 由於離子半徑較大且電荷密度低，在 HSAB 理論中被歸類為典型的軟酸（Soft Acid）。根據「硬親硬、軟親軟」的原則，性質相近的酸鹼結合時，軌域重疊程度較佳，會形成較穩定的化學鍵（較強的共價性）。
HSAB 原理與溶解度趨勢
在鹵素離子中，隨著原子序增加，離子半徑變大且電子雲變得更容易被極化，因此鹼性性質從氟離子 ($F^-$) 的硬鹼，逐漸向碘離子 ($I^-$) 的軟鹼偏移。當軟酸 $Ag^+$ 遇上軟鹼 $I^-$ 時，兩者的「軟軟結合」使得化合物結構極為穩定，在水分子中極難解離，導致溶解度極低。相反地，$Ag^+$ 與硬鹼 $F^-$ 之間存在性質錯配（Mismatch），結合力相對較弱，因此 $AgF$ 在水中的溶解度最高。這便解釋了為什麼溶解度順序為：
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