その理由は次のとおりです。
* 電気陰性度: これは、原子が化学結合で自分自身に向かって電子を引き付ける傾向です。窒素と酸素は比較的高い電気陰性度値を持っています。
* 電子親和性: これは、電子が中性原子に追加される場合のエネルギーの変化です。窒素と酸素は正の電子親和性を持ち、電子を獲得するときに好ましいエネルギー変化を示しています。
これらの特性により、電子を失い、積極的に帯電したイオン(陽イオン)を形成するのではなく、電子を獲得し、負に帯電したイオン(アニオン)を形成しやすくなります。
たとえば、
* 窒素(n) 3.04の電気陰性度を持ち、窒化マグネシウム(Mg₃n₂)などの化合物に窒化物イオン(n³⁻)を形成します。
* 酸素(O) 3.44の電気陰性度があり、酸化ナトリウム(Na₂O)などの化合物に酸化物イオン(O²⁻)を形成します。
なぜ陽性イオンではないのですか?
窒素と酸素は、陽性イオンを形成するために電子を失う必要があります。ただし、これには、核と電子の間の強い引力を克服するために、かなりの量のエネルギーが必要です。 彼らが電子を失い、単純なバイナリ化合物の陽イオンになることはエネルギー的に好ましくありません。
例外:
窒素と酸素は通常、陰イオンを形成しますが、複雑な化合物や特定の条件下で陽性イオンを形成できる例外がいくつかあります。
例えば:
* 窒素 酸素との強い結合を形成するno₂⁺(ニトロニウムイオン)のような化合物に陽イオンを形成できます。
* 酸素 強力な酸化剤の存在のように、極端な条件下でo₂²⁺(二酸素化)のような化合物にカチオンを形成できます。
ただし、単純なバイナリ化合物では、それらの高い電気陰性度と好ましい電子親和性により、電子を獲得して陰イオンを形成する可能性がはるかに高くなります。