【化学基礎】陽イオンと陰イオンの見分け方!イオン化エネルギーと電子親和力とは!

イオンって陽イオンと陰イオンがあってどう見分ければいいか分かりにくいです

そうですね、まずはイオンについて説明してから見分け方について説明を行っていきます。

 

イオン

イオンの原理

イオン
正の電荷と負の電荷を同じ数を持った原子が何らかの原因で、電子が増えたり、減ったりすることで原子が電気を帯びた状態。
原子が電子を失うと陽イオンに、電子を得ると陰イオンになる。

「電子が減ると陽イオンになって、増えると陰イオンになる」っていうのが覚えづらいんですよね。

そうですね、まずは「電子は負の電荷を持った粒子」でこれが増減することでイオンになることをきちんと理解しましょう。
例えば電子(負の電荷)をマイナスのイメージのあるヤンキーとして考えましょう。

前もそんな話しましたね。

 

aoi-rika.hatenablog.jp

 

例えば、学校を徘徊しているヤンキーが学校からいなくなると学校はどうなりますか?

平和に授業が受けられそうです。

そうですよね。マイナスの存在がいなくなると、その学校は元の状態よりいい状態(プラスの状態)になります。
すなわちこれが、陽イオンという状態ですね。

なるほど、逆にヤンキーが他の学校に転校したら、ヤンキーが来た学校は荒れちゃいますよね。

そういうことですね、電子が増えることで原子が陰イオンになるのはこれと同じ原理です。

「電子がマイナスの粒子」というのをしっかりと意識すれば、電子の増減とイオンの種類は分かりやすいですね!

電子配置で考えるイオンの見分け方

原子は電子と陽子が原子番号の数だけ存在しています。ですが、この状態は決して安定している訳ではなく、様々な原因で電子が増減し、安定した電子配置になろうとします。

前話した閉殻の話ですか?

 

aoi-rika.hatenablog.jp

 

その通りです。原子はイオンになる際に安定した閉殻の状態になります。
例えばナトリウムで考えていきましょう。

 

ナトリウムは元々陽子と電子が11個ありますが、閉殻になるために電子を1つ放出して、ネオンと同じ電子配置になります。

ナトリウムは第3周期の元素ですよね?アルゴンと同じ電子配置にならないんですか?

ネオンと同じ電子配置になるには電子を1つ放出すればいいですが、アルゴンと同じ電子配置になるには電子を7個用意する必要がありますよね。
そう考えると1つの電子を放出するだけで済むネオンと同じ電子配置を取ります。

 

イオン化エネルギーと電子親和力

イオン化エネルギー

電子を1つ放出するために必要なエネルギー
原子核に近いと陽子と電子の引力により、放出するエネルギーが高くなるが、電子殻が増えるほど、放出するために必要なエネルギーは低くなる。

次にイオン化エネルギーについて説明をします。まず、イオン化エネルギーは以下の図をきちんと覚えておきましょう!

 

イオン化エネルギーが高い=陽イオンになるためにたくさんのエネルギーが必要!
ということになっています。

だから、イオン化エネルギーが少ない元素ほど陽イオンになりやすいんですね。

電子親和力

電子親和力
電子を1つ取り込んで、原子が陰イオンになる際に放出されるエネルギー
電子親和力が高いほど陰イオンになりやすい。

電子親和力って名前だけ見るとどんな意味かイメージが沸きますか?

電子と仲良くなる力?とかですかね?

その通りです。電子と仲良くなる力なので、電子親和力が強ければ強いほど、陰イオンになりやすくなります。

 

18族は閉殻になっているので、陽イオンにも陰イオンにもなりにくいんですね!

本日はここまでです!しっかりとこれまでの内容は理解しておきましょうね!

復習の授業はこちら↓

 

aoi-rika.hatenablog.jp

 

 

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