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アルカリ金属イオンの水和エンタルピーが原子半径の増加とともに減少するのはなぜですか?

アルカリ金属イオンの水和エンタルピーが原子半径の増加とともに減少する理由は次のとおりです。

水分補給エンタルピーの理解

* 定義: 水和エンタルピーは、1モルの気体イオンが水に溶けて無限に希釈溶液を形成するときに発生するエンタルピーの変化です。これは、イオンと水分子間の相互作用の強度の尺度です。

* キーファクター: この相互作用の強度は、主にイオンの電荷密度に依存します。電荷密度が高いということは、水分子に対するより強い魅力を意味します。

原子半径との関係

1。電荷: すべてのアルカリ金属イオンの電荷は+1です。したがって、充電自体は一定です。

2。サイズ: グループを下に移動すると、原子半径が増加します。これは、イオンが大きくなることを意味します。

3。電荷密度: 同じ正電荷がより大きな体積に広がるため、より大きなイオンの電荷密度は低くなります。これにより、水分子との相互作用が弱くなります。

結果

* 水分補給エンタルピー: サイズが増加するために電荷密度が低下すると、イオンと水分子の間の誘引が弱まります。これにより、水分補給エンタルピーが低くなります。

* リチウム(li+) 最も小さいアルカリ金属イオンなので、電荷密度が最も高く、最も負の(最大)水和エンタルピーがあります。

* セシウム(CS+) 最大のアルカリ金属イオンであるため、電荷密度が最も低く、水分補給エンタルピーが最も低くなります。

要約

アルカリ金属のグループを下に移動すると、原子半径の増加は次のとおりです。

*イオンの低電荷密度。

*水分子とのイオン双極子の相互作用が弱い。

*水和エンタルピーの減少。

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