化学
高校生
解決済み

Cl-よりNa+の方が水和の力が強いのは何故ですか??
イオン半径が小さいからっていうのは、分かるのですが、Na+は酸素原子4個で、Vl-は水素原子6個で、Cl-の方が強いように思えるのですが、、

回答

✨ ベストアンサー ✨

水和は水が持つ極性によって、陽電荷のイオン、負電荷のイオンが図の様に囲まれることです。+と-の引力による電気的な結合をしています。そしてこの「電気的な結合の強さ」というのは「+と-の距離2乗」に反比例します。(詳しくはクーロンの法則を調べて見て。)

+と-が位置的に遠いほど結合は弱くなり、近いほど強くなります。すなわちNaイオン(+電荷)と酸素原子(極性により少し-電荷)、Clイオン(-電荷)と水素原子(極性により少し+)とこの2つの原子同士の距離が水和の結合の強さに関わります。

もしかしたら紗愛さんは、他を引き付ける力が強い=水和力が強い と思っているとかもしれません。もちろん塩化物イオンの陰性度は高いですが、水分子の極性もほんの僅かなものなので、+-の強さより、距離の方がこの結合を左右します。

ではその距離について、図を見てください。いびつなのはご勘弁ください。
原子間・分子間の結合というのは厳密には若干隙間があります。この隙間は原子同士の反発によって生み出されています。多くの酸素がこのNaイオンにくっつきがりますが、イオンの大きさと他の分子からの電気的な反発(図の赤矢印)によって結合する酸素原子の数が4個となります。この4個は互いの斥力が均等になるように並んでいます。

酸素原子どうしの-電荷の斥力、水素原子どうしの-電荷の斥力が働いています、

大きな塩化物イオンはより多くの原子をくっつける【余地】はありますが、多くの原子がくると互いの斥力が影響し合わないよう、最小の影響になる配置に納まります。

すると、イオンの半径が大きいものは、より多くの水素原子を引き寄せる余地はありますが、他の原子との反発によってClイオンに近づきにくくなります。一方、イオン半径が小さいNaイオンは引き寄せる酸素原子は少ないですが、より近づくことができます。そのため距離が近くなり2乗の勢いで水和の力が強くなります。

・周りの原子の数より、2乗に増減する距離かが水和の力を左右します。

水和 化学結合 化学 イオン半径
さな

解決しました!!
丁寧な説明をしていただき、ありがとうございました🙇‍♀️

じゅん

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