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 電子とイオン（2009.07.07）
●原子や分子が電子を失ったり、受け入れたりして、電荷を持ったものをイオンという。  図１ ナトリウムと塩素の原子とイオンの構造
解説： 原子は原子核のまわりを電子が取り囲んでいますが、この電子はいくつかの層に分かれて運動しています。これらの層は電子が入れる数が決まっており、内側から２個、８個、１８個（実際には８個目までが入りやすい）．．．となっており、この数の電子があれば安定しています。 例えばナトリウム（Ｎａ）は原子番号が１１ですので、電子が１１個あり、内側から２個、８個、１個となります。 塩素（Ｃｌ））は原子番号が１７ですので、電子が１７個あり、内側から２個、８個、７個となります。 ナトリウム（Ｎａ）の場合、最も外側の電子は１個ですので、この電子は外れやすくなっています。塩素（Ｃｌ）の場合、最も外側の電子は足りない状態ですので、電子を受け入れやすくなっています（この最も外側の電子を価電子といいます）。つまり、下記のようになりやすいのです。 ナトリウム（Ｎａ） → ナトリウムイオン（Ｎａ＋） ＋ 電子（ｅ−） 塩素（Ｃｌ） ＋ 電子（ｅ−） → 塩化物イオン（Ｃｌ−） ナトリウム（Ｎａ）と塩素（Ｃｌ）が化合して出来ている食塩（塩化ナトリウム（ＮａＣｌ））は水に溶けると、ナトリウム（Ｎａ）は、最も外側の外れやすい電子が１個外れてプラスの電荷を持ったナトリウムイオン（Ｎａ＋）になり、塩素（Ｃｌ）は、最も外側の層に電子を１個受け入れてマイナスの電荷を持った塩化物イオン（Ｃｌ−）になります。 このように原子や分子が電子を失ったり、受け入れたりして、電荷を持ったものをイオンといい、電子を失ってプラスの電荷を持ったものを陽イオン、電子を受け取ってマイナスの電荷を持ったものを陰イオンといいます。 この陰イオンと陽イオンに分かれることを電離といいます。電離したイオンがあれば、電気が流れやすくなり、水に溶けて電離して電流が流れるようになる物質を電解質といいます。 食塩は水に溶けると電離して、イオンになり電流が流れやすくなる電解質ですので、食塩水には電流が流れますが、砂糖は水に溶けても電離しない非電解質ですので、砂糖水には電流は流れません。 ［イオンと酸性・アルカリ性］ 酸性の水溶液には水素イオン（Ｈ＋）が含まれ、アルカリ性の水溶液には水酸化物イオン（ＯＨ−）が含まれています。水素イオン（Ｈ＋）は酸性の性質、水酸化物イオン（ＯＨ−）はアルカリ性の性質のもとになるものといえます。 江音留義（えね るぎ）博士の脱線話： 化学反応は電子の振る舞いによるものなので、化学反応の理解には、電子、特に価電子の振る舞いを理解することがとてもとても重要じゃ！！！ 解説の「電子は．．．内側から２個、８個、１８個（実際には８個目までが入りやすい）．．．」となっている数字と、（元素の周期表）の元素の数が上段から２，８，８，１８．．．となっていることに注目してくれ。また、周期表で「性質の似た元素」として縦に並べた同族元素の価電子の数にも注目してくれ。なぜ、性質が似ているのか分かるはずじゃ。 関連ページ： ●イオンとイオン化傾向 ●太陽光発電とは ●燃料電池 ●酸性とアルカリ性、pH ●電気分解と燃料電池 ●分子と原子 ●物質の分類 ●導体と半導体と不導体 ●化学変化とエネルギー ●酸化と還元 ●いろいろな電池 ●元素の周期表 関連サイト： |