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イオン化傾向の覚え方:大きい順番の語呂合わせ

    「貸そうかな、まああてにすんなひどすぎる借金」

    貸そう(カリウム、K)か(カルシウム、Ca)な(ナトリウム、Na)、ま(マグネシウム、Mg)あ(アルミニウム、Al)あ(亜鉛、Zn)て(鉄、Fe)に(ニッケル、Ni)すん(スズ、Sn)な(鉛、Pb)、ひ(水素、H2)ど(銅、Cu)す(水銀、Hg)ぎる(銀、Ag)しゃっ(白金、Pt)きん(金、Au)

今回はイオン化傾向について解説します。
本題に入る前に、基礎的な知識になるイオンについて確認しましょう。

イオンとは「電気的に中性な原子が電子を受け取ったり手放したりすることで、より電荷を帯びた状態の粒子のこと」です。電子を失うと陽イオン、電子を受け取ると陰イオンとなります。


また、原子が電子の授受を行いイオンになるときには、一般的に一番近い「希ガス原子」の電子配置に近づきます。例えば、ナトリウムを考えると原子番号11番なので電子を11個持っていますね。つまり、ネオンの電子配置の1つ外側のM殻に11個目の電子をもっています。

つまり、ネオンの電子配置に近づこうとイオン化した時には、電子を1個手放し陽イオンとしてナトリウムイオンになります。これを化学反応式で表すと、 「Na → Na+ + e-」となります。それでは本題に入ります。

簡単に言うと、イオン化傾向とは、ある原子(主に金属原子)が水、
または水溶液中で電子を放出し陽イオンになろうとする性質のこと。

 

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イオン化傾向の大きい順番

次にイオン化傾向の大きい順に金属原子を並べていきましょう。

    K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, [H2], Cu Hg, Ag, Pt, Au

水素分子が入っていますが金属と同様に陽イオンになりやすく、金属原子と酸との反応性を考える必要があるのでイオン化傾向に入っています。


それでは、まずこの覚え方を紹介します。語呂合わせです。

    「貸そうかな、まああてにすんなひどすぎる借金」

    貸そう(カリウム、K)か(カルシウム、Ca)な(ナトリウム、Na)、ま(マグネシウム、Mg)あ(アルミニウム、Al)あ(亜鉛、Zn)て(鉄、Fe)に(ニッケル、Ni)すん(スズ、Sn)な(鉛、Pb)、ひ(水素、H2)ど(銅、Cu)す(水銀、Hg)ぎる(銀、Ag)しゃっ(白金、Pt)きん(金、Au)

この金属原子の順番が示すことは、左側にある原子ほどより電子を失いやすく、陽イオンになりやすいとなります。また右に行くほど電子を手放さないのでより原子の状態でいることを好みます。また、陽イオンの状態でいるときには電子を受け取りやすくなります。例を挙げましょう。

亜鉛を塩酸に入れたとき。 塩酸は酸なのでH+として考えます。ここでは「Zn」と「H+」のどちらがより陽イオンになりやすいかを考えます。

イオン化傾向を見ると亜鉛は水素よりも左にありますから亜鉛の方が陽イオンになることが分かります。亜鉛は陽イオンになり、塩酸中の水素イオンは水素に成ります。これを化学反応式で表すと下のようになります。

    Zn → Zn2+ + e-

    2H+ + 2e- → H2

これらを合わせると「Zn + 2H+ → Zn2+ H2」 これは亜鉛を塩酸に入れると水素が発生して、亜鉛が陽イオンになることが分かります。

銅を塩酸に入れた時は、 銅は水素よりも右にありますから銅は電子を失うよりも原子の状態でいることを選ぶので、ここでは反応は起こりません。


硝酸銀水溶液に銅板を入れたときは、 硝酸銀水溶液の中にはAg+ が入っていますが、銀と銅のイオン化傾向を比べてみましょう。銀は銅よりも右側にありますから、銅よりも単体の状態でいることを好みます。

また、銅は銀よりも左側にあるので、銀よりも陽イオンでいる方が安定します。つまり、銀イオンが銀になり、銅板が溶け出し陽イオンになる。


化学反応式で表すと以下の通りです。

    Ag+ + e- →Ag

    Cu → Cu2+ + 2e-

さらにこれらをまとめると「 2Ag+ + Cu → 2Ag + Cu2+ 」となり、銅板が溶け出し代わりに銀が析出してくることが分かります。

以上、イオン化傾向の解説でした。イオン化傾向は電気分解、金属と酸の反応、電池などの問題を解くうえでとても重要な基礎になります。

また、イオン化傾向の基礎になるのは金属の性質や陽イオン、陰イオン、イオン反応式が大事になるので学校の教科書で確認しておいて下さい。

 

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