なんとなくわかる高校化学

イオン結合

【まとめ】イオン結合でできた物質はイオン結晶と呼ばれ、陽イオンと陰イオンでできている。
また、以下のような性質を持っている。
・固体はもろく、融点が高い
・固体は水に溶ける
・固体では電気を通さないが、水に溶けると電気を通す

ここではイオン結合について説明したいと思います。

まずイオン結合ですが、イオン結合は金属元素と非金属元素が引っ付いた時にでき、身の回りのものとしては塩などがあります。

金属元素(赤)と非金属元素(青)

そして、結合した時の引っ付き方ですが、イオン結合の場合は原子が2,3個などで引っ付くことなく、実は何兆、何億という原子がひっついてひとつのかたまりを作っているのです。

イオン結合のイメージ

金属結合も原子が何兆、何億という数がひっついて、ひとつのかたまりを作っているのですが、金属結合と何が違うのかというと、イオン結合の場合はできた物質は水に溶けるというところが最も違います


これはなぜかというとイオン結合の時と金属結合の時では原子の状態が異なるためです。

具体的には、塩(塩化ナトリウム, NaCl)の場合、もともとナトリウムと塩素がそれぞれの原子が電子を与える、もしくは得ることによって、陽イオン、陰イオンになってから結合しています。

イオン結合のでき方

つまり、原子間で電子を渡しあって、それぞれがイオンが電気の力で結合しているのです。
(金属結合のような自由電子は存在しない)

そしてイオン結合は、固体の時は電気の力で引っ付いていますが、水の中ではそれぞれのイオンが個々の球として離れて存在できるため、水に溶けて行くという性質があり、このようにイオン結合でできている物質のことをイオン結晶と呼びます。

イオン結晶が水に溶けるイメージ

またイオン結晶の特徴として、大事なものが2つあります。
1つ目は固体の場合は融点が高く、もろいという特徴です。

というのも、イオン結晶は電気の力でしっかりと引っ付いているため、融点が高いという性質があります。
しかし、陽イオンと陰イオンが交互に並んでいるため、強い衝撃を受けるとその並びがずれて、下図のような電気的な反発が生じるため、衝撃に弱いのです。
※(プラスとプラス、マイナスとマイナスの反発が生じます)

衝撃によって並びがずれて、壊れてしまう


そして、もう1つの特徴は水に溶けると電気を通すという特徴です。
固体の状態では電気を通しません

というのも固体の状態では電子が原子内に固定されているので、自由電子のように自由には動けませんが、水に溶けるとそれぞれのイオンが電子ような役割を果たし、電気を通すようになります。

固体は電気を通さないが、溶けると電気を通す

ここに書いたイオン結晶のでき方と特徴は大事なので、ぜひ覚えておいてくださいね。


まとめると、イオン結合でできた物質はイオン結晶と呼ばれ、陽イオンと陰イオンでできている。
また、以下のような性質を持っている。
・固体はもろく、融点が高い
・固体は水に溶ける
・固体では電気を通さないが、水に溶けると電気を通す

読んでくれてありがとう!!