イオンとは？陽イオン、陰イオンも交えて解説します！

2023.01.19

#教育 #中学生向け

「噴水の近くに行くと、マイナスイオンを感じる」
「アルカリイオン水で水分補給をする」
このような言葉があるように、イオンは私たちの身近なところにも存在しています。

この記事ではイオンとは何か、どのようにしてできているのかを解説しています。
覚えておきたいイオンも紹介しますので、ぜひ参考にして化学の理解に役立ててみてください。

CONTENTS

イオンとは？

イオンとは、原子が電気を帯びた状態を指します。
通常原子はプラスとマイナスの電気が釣り合っており、中性の状態です。
しかし、なんらかの刺激が加わると内外に変化が起き、原子が電気を帯びるようになります。

原子について、詳しくは『原子とは？構造や元素との違いを解説！』をご覧ください。

ここでは原子の構造から、原子がイオン化するまでの流れを見ていきましょう。

イオンとは

イオンは原子が電気を帯びた状態のことです。
陽子と中性子を持った原子核と、その周りを飛び回る電子から原子は構成されています。

陽子はプラスの電気を、電子はマイナスの電気を帯びています。
原子核の周りを飛び回る電子は何かの刺激ですぐに原子から出ていったり、入ってきたりするのです。

通常ではプラスの陽子とマイナスの電子の数が釣り合っており、中性が保たれています。
しかし、電子の出入りが行われると、陽子との数の釣り合いが取れなくなるため、原子がプラスかマイナスどちらかの電気に傾いてしまいます。

どんなイオンになりやすいかは、それぞれの原子ごとに決まっているので、覚えておく必要があるのです。

イオンはどのようにできている？

電子を捨てるとプラスの電気を帯びた陽子の数が多くなり、プラスのイオンができあがります。プラスのイオンのことを、陽イオンと呼びます。

捨てる電子の数は原子によって変わります。原子にはそれぞれ安定して電子を持てる数が決まっているのです。
安定して持てる数よりも電子が多ければ電子を手放し、結果的に陽イオンになります。

陽イオンに変わった物質は〇〇イオンと呼ばれています。

陽イオンとは

陽イオンとは逆に、電子を受け取ってマイナスの電気を帯びた原子のことを、陰イオンと呼びます。
マイナスの電子を受け入れた分だけ強いマイナスの電気を帯びるようになるのです。

陽イオンが安定するために電子を手放したように、陰イオンも安定するために電子を受け入れます。陰イオンも、それぞれの原子ごとに受け入れられる電子の数は異なるのです。

陰イオンに変わった物質の多くは〇〇化物イオンと呼ばれています。

※ただし、多原子イオンになってくると〇〇化物イオンと呼ばないものも出てくるので、イオンの種類を覚えておくのが大切です。

※原子の種類は陽子の数によって変わるので、電子の増減は原子の種類には影響しません。
水素原子から電子が減っても、水素の性質は変わりません。
電子の増減によって帯びる電気の強さが変わるだけで、原子の性質に影響はないのです。

陰イオンとは

ここでは特に覚えておきたい陽イオンと陰イオンを紹介します。
イオンは複数の原子が結合してできているものもあるのです。

ひとつのNa^＋やCl^－など、ひとつの原子からなるイオンを単原子イオンと呼びます。
一方でOH^－やNH₄^＋など複数の原子からできたイオンを多原子イオンと呼びます。
イオンは数多くありますが、試験によく出るものだけでもしっかりと覚えておきましょう。

イオンを表す化学式では右上にプラスかマイナスどちらの電気を帯びているのかと、価数を書きます。価数とは、原子から増減した電子の数のことです。電子を1つ失った場合の価数は1、2つ失った場合の価数は2となります。

原子記号の右上に価数を書き、その後ろに陽イオンと陰イオンどちらであるのかわかりやすくするために＋か－をつけます。

陽イオンとはマイナスの電気を帯びた電子を手放して、プラスの電気を帯びた原子のことです。
手放す電子の数が多くなっても、陽イオンであることは変わりません。
以下は特に覚えておきたい陽イオンの一覧です。

陰イオンとは電子を受け入れて、陽子よりも電子の数が多くなった原子のことです。
プラスの陽子よりもマイナスの電子の数が多いので、原子はマイナスの電気を帯びて陰イオンになります。
以下は特に覚えておきたい陰イオンの一覧です。