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イオンとイオン結合

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耳たこ化学基礎の「イオンとイオン結合」のページとなります。
[   ] や表の空欄をクリックすると答えが表示されます。
また、ページをリロード(再読み込み)すると再度空欄になるので、何度も繰り返して暗記していきましょう!

 

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イオンの形成

イオンと電離

原子が電子を失ったり、得たりすると電荷を帯びる。
この電荷を帯びた粒子を [ 用語 ] という。
また、物質がイオンに分かれる現象を [ 用語 ] という。
分類 性質・例
[ 分類名 ] 水などに溶けて電離する物質。電離する割合の大小がある。
塩化ナトリウム、アンモニアなど
[ 分類名 ] 水に溶けても電離しない物質。
グルコース、エタノールなど

イオンの生成とエネルギー

陽イオンとイオン化エネルギー

価電子の [ 多少 ] 原子は、電子を [ 取るor失う ] 陽イオンとなる。
 陽イオンとイオン化エネルギー
電子1個を失って1価の陽イオンとなるのに [ 用語 ] エネルギーを [ エネルギー ] という。
イオン化エネルギーが大きいほど、陽イオンになりにくく、[ 元素記号 ] が最大となる。
陰イオンと電子親和力

価電子の [ 多少 ] 原子は、電子を [ 取るor失う ] 陰イオンとなる。
 陰イオンと電子親和力
電子1個を受け取って1価の陰イオンになるときに、[ 用語 ] エネルギーを [ エネルギー ] という。
電気親和力が大きいほど、陰イオンになりやすくハロゲンで大きい値となり [ 元素記号 ] が最大。
貴ガスでは [ ] となる。

イオンの大きさ



同じ電子配置をとるイオンでは、原子番号が大きい原子ほど原子核の [ 用語 ] も増える。
これにより、周りの電子がより引きつけられてイオン半径は [ 大小 ] なる。

 イオンの大きさ

 

イオンの分類

イオンの価数とイオン式




イオンの電荷の絶対値を [ 用語 ] という。イオンを表す化学式は [ 用語 ] といい、元素記号の右上にイオンの価数を正負の記号を付けて表す。(価数が1は省略)

陽イオンの名称

① 単原子では、「元素名+イオン」
② 遷移元素では、「元素名+(価数)+イオン」
③ 多原子イオンは固有の名称となる。
価数 イオン式 陽イオン
H+ [ 陽イオン名称 ]
Na+ [ 陽イオン名称 ]
K+ [ 陽イオン名称 ]
Cu+ [ 陽イオン名称 ]
NH4+ [ 陽イオン名称 ]
H3O+ [ 陽イオン名称 ]
Mg2+ [ 陽イオン名称 ]
Ca2+ [ 陽イオン名称 ]
Ba2+ [ 陽イオン名称 ]
Zn2+ [ 陽イオン名称 ]
Cu2+ [ 陽イオン名称 ]
Fe2+ [ 陽イオン名称 ]
Al3+ [ 陽イオン名称 ]
Fe3+ [ 陽イオン名称 ]

陰イオンの名称

① 単原子では、「?化物イオン」
② 多原子では、「元素名+イオン」
例外:水酸化物イオン OH
価数 イオン式 陰イオン
F [ 陰イオン名称 ]
Cl [ 陰イオン名称 ]
I [ 陰イオン名称 ]
OH [ 陰イオン名称 ]
NO3 [ 陰イオン名称 ]
CH3COO [ 陰イオン名称 ]
O2- [ 陰イオン名称 ]
S2- [ 陰イオン名称 ]
SO42- [ 陰イオン名称 ]
CO32- [ 陰イオン名称 ]
PO43- [ 陰イオン名称 ]

 

イオン結合

イオン結晶

陽イオンと陰イオンの間に働く [ ○○○力 ](クーロン力)による結合を [ 結合 ] という。
イオン結合によって、陽イオンと陰イオンが交互に規則正しく配列してできる結晶を [ 結晶 ] という。
結合 結合は [ 強弱 ]
融点 [ 高低 ]
硬度 [ 高低 ]
電気伝導性 結晶:[ ○or× ]
液体・水溶液:[ ○or× ]
水溶性 [ 溶けやすさ ] ものが多い

組成式

構成イオンの種類とその割合を最も簡単な整数比で表した式を [ 用語 ] という。


化合物全体で電気的に [ 用語 ] になるように、イオンの割合を決める。
陽イオンの価数と陰イオンの価数を比較して、
 「陽イオンの価数 × 陽イオンの個数」
=「陰イオンの価数 × 陰イオンの個数」
となるように、イオンの [ 用語 ] を決定します。
式は「陽イオン」+「陰イオン」の順番で描きます。
・例外:酢酸イオン CH3COO のときは順番が逆になります。
 → 酢酸ナトリウム CH3COONa

組成式の名称は、[ 名称 ] + [ 名称 ] の順番に読みます。このとき、「イオン」や「物イオン」は省略する。
・例外:「○○酸イオン」と「水素イオン」の場合は「水素」も省略して、「○○酸」と読みます。
 → H2SO4 硫酸
Al3+ と SO42- の組合せのときは、
 「Al3+」の価数は「3」
 「SO42-」の価数は「2」
したがって、揃えるためには、
 「Al3+」を2倍
 「SO42-」を3倍
すればよいので、
組成式は「 Al2(SO4)3
名称は「 硫酸アルミニウム 」となります。

【問題】組成式と名称

問題

次の組合せの物質の組成式と名称を答えよ。
(1) H+ と Cl
(2) H+ と SO42-
(3) Cu2+ と NO3
(4) Al3+ と CH3COO
(5) Ca2+ と OH
(6) NH4+ と S2-
(7) Mg2+ と O2-
(8) Fe3+ と PO43-
(9) Fe2+ と PO43-

[ 解答と解説を見る ]

(1) H+ と Cl の組合せのときは、
 「H+」の価数は「1」
 「Cl」の価数は「1」
よって、そそままつなげればよいので、
組成式は「 HCl
名称は「 塩化水素 」となります。


(2) H+ と SO42- の組合せのときは、
 「H+」の価数は「1」
 「SO42-」の価数は「2」
したがって、揃えるためには、
 「H+」を2倍
すればよいので、
組成式は「 H2SO4
名称は「水素イオン」との組合せなので、「水素」も省略して「 硫酸 」となります。


(3) Cu2+ と NO3 の組合せのときは、
 「Cu2+」の価数は「2」
 「NO3」の価数は「1」
したがって、揃えるためには、
 「NO3」を2倍
すればよいので、
組成式は「 Cu(NO3)2
名称は「 硝酸銅(Ⅱ) 」となります。


(4) Al3+ と CH3COO の組合せのときは、
 「Al3+」の価数は「3」
 「CH3COO」の価数は「1」
したがって、揃えるためには、
 「CH3COO」を3倍
すればよいので、
組成式は「酢酸イオン」がある場合は順番が逆になるので、
(CH3COO)3Al
名称は「 酢酸アルミニウム 」となります。


(5) Ca2+ と OH の組合せのときは、
 「Ca2+」の価数は「2」
 「OH」の価数は「1」
したがって、揃えるためには、
 「OH」を2倍
すればよいので、
組成式は「 Ca(OH)2
名称は「 水酸化カルシウム 」となります。


(6) NH4+ と S2- の組合せのときは、
 「NH4+」の価数は「1」
 「S2-」の価数は「2」
したがって、揃えるためには、
 「NH4+」を2倍
すればよいので、
組成式は「 (NH4)2S
名称は「 硫化アンモニウム 」となります。


(7) Mg2+ と O2- の組合せのときは、
 「Mg2+」の価数は「2」
 「O2-」の価数は「2」
よって、そそままつなげればよいので、
組成式は「 MgO
名称は「 酸化マグネシウム 」となります。


(8) Fe3+ と PO43- の組合せのときは、
 「Fe3+」の価数は「3」
 「PO43-」の価数は「3」
よって、そそままつなげればよいので、
組成式は「 FePO4
名称は「 リン酸鉄(Ⅲ) 」となります。


(9) Fe2+ と PO43- の組合せのときは、
 「Fe2+」の価数は「2」
 「PO43-」の価数は「3」
したがって、揃えるためには、
 「Fe2+」を3倍
 「PO43-」を2倍
すればよいので、
組成式は「 Fe3(PO4)2
名称は「 リン酸鉄(Ⅱ) 」となります。

 

【発展】イオン結晶の構造

結晶の規則的な粒子の配列構造を示した図を [ 用語 ] という。結晶格子の最小の繰り返し単位を [ 用語 ] という。結晶格子内で、1つの粒子に隣接する他の粒子の数を [ 用語 ] という。
[ ○○型 ]

① 単位格子
 イオン結晶塩化ナトリウム型
② イオン:Na+ [ 個数 ] 、Cl [ 個数 ]
③ 配位数:[ ]
[ ○○型 ]

① 単位格子
 イオン結晶塩化セシウム型
② イオン:Cs+ [ 個数 ] 、Cl [ 個数 ]
③ 配位数:[ ]
[ ○○型 ]

① 単位格子
 イオン結晶硫化亜鉛型
② イオン:Zn2+ [ 個数 ] 、S2- [ 個数 ]
③ 配位数:[ ]

 

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