なんとなくわかる高校化学

イオン化エネルギー

【まとめ】原子から電子を取り除くのに必要なエネルギーをイオン化エネルギーと言い、イオン化エネルギーが小さい方が陽イオンになりやすい。イオン化エネルギーが最も大きい元素はヘリウム

各元素は族の番号(価電子の数)によって陽イオン、陰イオンそれぞれどちらになるかということは説明しました。
各元素の陽イオン、陰イオンへのなりやすさを数値で示したものがあるのですが、ここでは陽イオンへのなりやすさを示したものを紹介したいと思います。


陽イオン、陰イオンそれぞれになりやすい元素

まず各元素が陽イオンへのなりやすさを示したものをイオン化エネルギーといいます。

原子というのはもともと、陽子と電子が引きつけあって存在しているのですが、そこから陽イオンにするために電子を一つ取り除くために必要なエネルギーがイオン化エネルギーです

原子が陽イオンになる時のイメージ

では、このイオン化エネルギーの大小がどのように決まるかというと、原子核と電子の距離で決まります
というのも、磁石などでもイメージして欲しいのですが、引きつけあうものの距離が近いと強く引きつけあうため、それらを離すのにエネルギーがかかるのです。

イオン化エネルギーは電子を取り除く(電子を離す)のに必要なエネルギー、つまり電子を取り除くためにはどれだけ大変かということなので、原子核と電子の距離が短い方がエネルギーが大きくなります(取り除くのが大変になります)。

カリウムとリチウムの陽イオン化

このように、周期が上の元素であればあるほど、電子殻の数も減り、原子核と電子の距離が近くなるため、イオン化エネルギーは大きくなるという傾向があります



また、族については右に行けば行くほど、イオン化エネルギーは大きくなります

というのも、同じ周期内で原子番号が増えて、同じように陽子と電子が1つずつ増えていっても、実は陽子と電子では陽子の方が引きつける力が少し強いため、原子番号が増えるたびに電子はより中心に引き付けられている(小さくなっている)のです。

第2周期の元素の大きさのイメージ

そのため、同じ周期内では原子は右に行けば右に行くほど小さくなり、より原子核と電子のつながりは強くなります
(その分イオン化エネルギーも大きくなります)



以上のことから、原子は右上に行けば行くほど小さくなり、その分イオン化エネルギーも大きくなり、陽イオンになりにくくなります

また、イオン化エネルギーが最も大きい元素は何かと聞かれることがよくあるのですが、イオン化エネルギーが最も大きい元素はリチウムです。



ここではイオン化エネルギーとは何か、イオン化エネルギーが最も大きい元素は何か、ということも覚えておいてほしいのですが、周期表の右上に行けば行くほど原子が小さくなるということも大事なので覚えておいてくださいね。


まとめると、原子から電子を取り除くのに必要なエネルギーをイオン化エネルギーと言い、イオン化エネルギーが小さい方が陽イオンになりやすい。イオン化エネルギーが最も大きい元素はヘリウム

読んでくれてありがとう!!