【ノートでかんたん理解】イオンの生成が７分でわかる！

今日は「イオン」について話してみようと思うんだ。まず、身の回りにどんな物質があるか、ちょっと考えてみて。

そうだね。それらの物質は、全部原子からできているんだ。でも、実際には私たちが触れている多くの物質は、ただの原子じゃなくて、イオンという形で存在していることが多いんだよ。

うん、少し違うんだ。イオンっていうのは、原子が電子を失ったり得たりして、電荷を持った状態のことを言うんだ。通常、原子は陽子と電子の数が等しいから電気的には中性なんだけど、電子を失うと正の電荷を持つようになり、逆に電子を受け取ると負の電荷を持つんだよ。

多くの原子は、希ガスと同じ安定した電子配置を目指して、電子をやり取りするんだ。たとえば、ナトリウム Mg は2個の電子を失って、最外殻が満たされ、ネオンと同じ電子配置を持つようになるんだ。これでナトリウムは陽イオンになるんだよ。一方、塩素 Cl は1個の電子を得て、アルゴンと同じ電子配置になり、陰イオンになるんだ。

その通り！ナトリウムが電子を失うと陽イオン Mg²⁺ になり、塩素は電子を受け取って陰イオン Cl⁻ になるんだ。この2つのイオンは、静電気的な引力で強く引き合い、塩化マグネシウムという化合物をつくるよ。

うん、これも大事なポイントだね。原子から陽イオンになると、電子を失うことで最外殻が一つ内側の殻になるから、半径が小さくなるんだ。一方で、陰イオンは電子を受け取ることで電子同士が反発し合い、半径が大きくなるんだよ。

その通り！それから、同じ電子配置をとるイオンについても大きさを比べてみよう。例えば、O^2-、F^–、Ne、Na⁺、Mg²⁺は全てネオンの電子配置をとるよ。しかし、中心電荷が大きい方が強く中心に引き付けるので、Mg²⁺が最も小さく、O^2-が最も大きなイオンとなるよ。