原子核は正に帯電した陽子と中性子で構成され、負に帯電した電子の雲に囲まれています。電子的に中性の原子は、同じ数の陽子と電子を持っています。電子の総数が陽子の総数と等しくない場合、原子は正味の電荷を持っています。
イオンは、正または負の正味電荷を持つ原子または分子です。単原子イオンは、単一の原子で構成されています。多原子イオンは、2 つ以上の原子で構成されています。陽子の正電荷は電子の負電荷に等しいため、イオンの正味の電荷は、陽子の数から電子の数を引いたものに等しくなります。
イオンは非常に反応性の高い分子です。それらはほとんどが気体の状態で発見され、地球上には豊富ではありません。塩が液体または固体状態の溶媒と相互作用すると、イオンが生成されます。電荷がそれらを反発するように、反対の電荷がそれらを引き付けます。
イオンの種類
イオンにはさまざまな形や大きさがあります。陰イオンは陽子よりも多くの電子を持っているため、正味の負電荷を持っています。陽イオンは、電子よりも多くの陽子を持っているため、正味の正電荷を持っています。双性イオンは、異なる点で正と負の両方の電荷を持つ中性分子です。余剰電子は互いに抵抗し合い、電子雲の物理的サイズを増大させるため、陰イオンは親分子または原子よりも大きくなることがよくあります。電子雲のサイズが小さいため、陽イオンは親原子または分子よりも小さいことがよくあります。
この図は、分子、そのカチオン、およびそのアニオン間の相互作用を表しています。
イオンの正味の負電荷は、原子/分子の化学構造の直後に上付き文字で書かれます。正味の電荷が符号の前に大きさで書かれている場合、一価の分子/原子の大きさは一般に省略されます。ローマ数字は単原子イオンを表すために使用されることがあり、上付き数字は正味の電荷と元素の正式な酸化状態を示します。例えば、Fe2+ は Fe (II) と呼ぶことができます。単原子イオンの場合、これらの表現は同等です。ただし、ローマ数字は多原子イオンには使用できません。
形成イオン
イオン化とは、中性原子が電子を失ったり獲得したりするプロセスであり、その結果、イオンが形成されます。外殻の電子は、正に帯電した原子核により強く結合しているため、この種の化学的相互作用には関与しません。内殻の電子は、正に帯電した原子核により強く結合しているため、この種の化学的相互作用には関与しません。
イオン化は、原子または分子間で電子を交換するプロセスです。このプロセスは、最も安定した原子およびイオンの最も外側の (原子価) 殻が 8 つの電子を持つというオクテット規則など、より安定した電子配置を実現したいという欲求によって動機付けられています。多原子イオンおよび分子イオンは、H+ などの中性分子の元素イオンを獲得または喪失することによっても形成されます。多原子イオンは、非常に不安定で反応性が高いことで有名です。
Na+ はイオンの一般的な例です。ナトリウムは 11 個の電子を持っているため、正の電荷を持っています。一方、ナトリウムは、オクテット規則 (最内殻に 2 個、最外殻に 8 個) に従って、10 個の電子でより安定します。その結果、ナトリウムはより安定するために電子を失います。一方、塩素は電子を 1 つ獲得して Cl– を形成する傾向があります。塩素は本来 17 個の電子を持っていますが、18 個の電子 (最内殻に 2 個、第 2 殻に 8 個、原子価殻に 8 個) があればより安定します。その結果、塩素は別の原子から電子を奪うことで負の電荷を獲得します。
結論
原子中の陽子の量が電子の数と等しくない場合、イオンが発生すると結論付けています。電子よりも陽子の方が多い場合、イオンは陽イオンと呼ばれます。より多くの電子がある場合、イオンは陰イオンと呼ばれます。
イオンは非常に反応性の高い分子です。それらはほとんどが気体の状態で発見され、地球上には豊富ではありません。電荷がそれらを反発するように、反対の電荷がそれらを引き付けます。
原子の大きさは電子雲によって決まります。より多くの電子 (陰イオン) は電子反発力を高め、結果としてより大きなイオンになりますが、陽イオン (電子の少ない) は原子よりも小さくなります。これは、雲の中の電子が互いに拒絶し合うことが少ないためです.
