このページでは「イオンとは何なのか」「覚えるべきイオンの化学式とは」について解説しています。
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1.原子の構造
原子は↓のような構造をしています。
中心には原子核があり、その中に陽子・中性子があります。
原子核のまわりを電子がまわっています。
以上をまとめておきます。
・陽子 ・・・+の電気を帯びた粒。
・中性子・・・+でも-でもない(電気を帯びていない)粒。
・原子核・・・なかに陽子があるので+の電気を帯びている。
・電子 ・・・-の電気を帯びた粒。
※陽子の数によって原子の種類が異なる。
原子では必ず「陽子の数=電子の数」が成り立っています。
これを電気的に中性であるといいます。
POINT!!
原子では必ず
「陽子(+)の数=電子の数(-)」
となっており、
全体として + でも - でもない。
※同位体
同じ水素原子でも、
・中性子が0個のもの(軽水素)
・中性子が1個のもの(重水素)
・中性子が2個のもの(三重水素)
などがあります。
このように中性子の個数だけが異なる原子を同位体といいます。
同位体は化学的な性質は似通っていますが、質量(物理的性質)が異なります。
2.イオン
原子が電子を得たり、失ったりして電気を帯びたもの。
原子が電子を得たり、失ったりすると
「陽子の数(+)=電子の数(-)」となっていたバランスが崩れます。
このように、原子が + や - にバランスを崩してしまったものをイオンといいます。
原子が電子を失った場合
原子では「陽子の数=電子の数」が成り立っています。
原子が電子を1つ失ったとしましょう。
すると陽子の数(+)>電子の数(-)となります。
よって+にかたよります。
つまり電子を失うと+の電気を帯びることになります。
このように+の電気を帯びた粒を陽イオンといいます。
電子を1つ失う
→ 1つ分の+の電気を帯びる
→ これを「1価の陽イオン」と呼びます。
電子を2つ失う
→ 2つ分の+の電気を帯びる
→ これを「2価の陽イオン」といいます。
↓の図は陽イオンのできかたのモデル図です。
原子が電子を得た場合
原子が電子を1つ得たとしましょう。
すると陽子の数(+)<電子の数(-)となります。
-にかたよってしまいます。
すなわち、電子を得ると-の電気を帯びることになるのです。
このように-の電気を帯びた粒を陰イオンといいます。
電子を1つ得る
→ 1つ分の-の電気を帯びる
→ このイオンを「1価の陰イオン」と呼びます。
電子を2つ得る
→ 2つ分の-の電気を帯びる
→ このイオンを「2価の陰イオン」といいます。
↓の図は陰イオンのできかたのモデル図です。
原子が電子を失ってできる。+の電気を帯びたもの。
■陰イオン
原子が電子を得てできる。-の電気を帯びたもの。
どれだけ電子を得たか。あるいは失ったか。
例)アルミニウムイオンは3価の陽イオンである、という文章は・・・
「アルミニウムイオン」は「アルミニウム原子」が電子を3個失ってできたイオン。
3個分の+の電気を帯びている、ということです。
3.イオンを表す化学式
どの原子が「▲個の電子を失って○価の陽イオン」になるのか、
どの原子が「◆個の電子を得て△価の陰イオン」になるのかは決まっています。
例えば「銅原子」は「電子を2個失って2価の陽イオンになる」と決まっています。
このイオンを銅イオンと呼ぶわけです。
イオンを表すには、元素記号に手を加えます。
例)銅原子の元素記号は Cu → 銅イオンは Cu2+ と表す。
右上の「2」が価数を表します。
そのうしろに「+」がついているので陽イオンであることを表します。
イオンを表すときは、元素記号の右上に「価数」と「+または-」をつけます。
このようにしてイオンを表した記号を、イオンを表す化学式といいます。
※中には複数の原子が集まってイオンになるものもあります。
※むかしは「イオン式」という言い方もありましたが、2021年の教科書改訂より「化学式」の言葉に統一されました。
主なイオンを表す化学式
まずは元素記号を覚えておくこと。
その上で、右上に何を付け足すのかを覚えましょう。
*の印がついているものはあまりテストに出ません。
必要があれば覚えましょう。
POINT!!
・陽イオンは「原子が電子を失った」もの。
・陰イオンは「原子が電子を得た」もの。
・イオンを表す化学式を覚えよう。
コメント(承認された場合のみ表示されます)
電子には種類はあるんですか
nakaharu様
コメントありがとうございます。
電子は原子中の位置によって「最外殻電子」と呼んだりすることもありますが、基本的にはどれも同じです。
ありがとうございます。 役に立ちました。
わかりやすい解説ありがとうございます
Well様
コメントありがとうございます。
お役に立てたならば幸いです。
また是非ご活用くださいね。