化学
高校生
解決済み

第一イオン化エネルギーが小さい⇔空気中(?)でイオンになりやすい
イオン化傾向が大きい⇔水和してイオンになりやすい

という認識であっていますか?イオン化傾向と第一イオン化エネルギーの間に関連性は全くないのですか?

回答

✨ ベストアンサー ✨

前者は
空気中である必要はないと思います
単純にある原子から電子1個取り去って1価よ陽イオンにするのに必要なエネルギーですとで

後者は
違うと思います。
水和とは、極性をもつものがその状態のまま水に覆われること、イオン化傾向は単体金属(固体)が陽イオンになろうとする(状態がそのままじゃなく変化しようとする)性質のことですので。

ちなみに、イオン化エネルギーとイオン化傾向は写真のように関係ありますよ!

また、この写真でもイオン化エネルギーにおいては空気中である必要が無いこと(写真の場合は水溶液中)、水和とイオン化傾向が同値では無いことも確認できます

IJC

細かいところですが、前者は厳密には「陽イオンになりやすい」ですね。

C

答えてくれてありがとうございます、エネルギー図すごくわかりやすいです!
イオン化傾向が原因でイオンになる場合は必ず水和している状態を経るということですよね?
水中でもイオン化エネルギーが原因でイオンになることがあるのですか?電気分解などでイオンのどっちが沈殿するみたいな問題ではイオン化傾向が原因ですが、どっちが原因でイオンになる、ならないのかはどうやって区別するのでしょうか?

C

あ、確かにそうですね!イオン化傾向もひどすぎる借金みたいなゴロにでてくるのしか覚えてないんですけどこれも陽イオンだけなんですかね?

IJC

イオン化エネルギー
・・・原子から電子を取り去って1価の陽イオンにするのに必要なエネルギー

イオン化傾向
・・・水溶液中で単体(固体)が陽イオンになろうとする性質

これらが定義となります。これを元に考えてみましょう。

先程言葉足らずで申し訳ないですが、イオン化傾向は水溶液中と定義されているので、主様のおっしゃる通り水和している状態を経ます。

また、水溶液中でイオン化エネルギーによってイオン化することは理論的に可能です。現実的に可能かはさておき、単純に水溶液中でエネルギーを使ってある原子(溶けている訳ではなくただ水溶液中に存在しているだけ)の電子を1個取り去って陽イオンにするということですので。

IJC

で、区別の話です。
区別する際には定義を考えるといいと思います。イオン化エネルギーは、電子を1個取り去るのに必要なエネルギーですよね。イオン化傾向は単体金属が陽イオンになろうとする性質のことですが、(厳密には同値では無いと思いますが)ここでは言い替えて、単体金属が陽イオンになることで安定化しようとする際に放出するエネルギーと考えてみましょう。(放出したいエネルギーが大きい(より陽イオンになって安定化したい)ほどイオン化しやすい⇔イオン化傾向が大きいほどイオン化しやすいと大雑把には言えますよね。)
つまり、イオン化エネルギーは必要なエネルギーですからこちら側から【与える】エネルギーとなる一方で、イオン化傾向は、勝手に単体金属が陽イオンになってこちら側に【与えてくれる】エネルギーのことなのです。
なので、実験の際にエネルギーを与えてイオン化したならイオン化エネルギー、エネルギーを与えもせず溶液中に物質を入れたらなんかイオン化したならイオン化傾向と考えていいでしょう。
なので、電気分解の場合、装置が出来たら勝手に単体金属がイオン化しているのでイオン化傾向が原因です。

それで、イオン化傾向は金属の話ですが、そもそも陽イオンになりやすいやつらを金属と名付けているので陽イオンだけだと思います。

IJC

エネルギー図(矢印の向き)からも
イオン化エネルギーはエネルギーを高めるすなわちこちら側が与えるエネルギー、イオン化傾向はエネルギーを低めるすなわちこちら側に与えられるエネルギーということも確認できます。

C

なるほど!詳しく教えてくださってありがとうございます!助かりました!

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