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原子とイオン

原子とイオン、酸・アルカリと中和、金属の反応と電池を粒子のモデルで説明する。

このLessonでできるようになること

  • 原子核と電子の電荷を説明できる
  • イオン式で原子数と電荷を区別できる
  • 電解質の電離を式と粒子で表せる

前に習ったこと

問題を読み込んでいます…

基本を理解する

原子の中の電荷

原子核には正の電荷をもつ陽子と電荷をもたない中性子があり、その周りに負の電荷をもつ電子があります。中性の原子では、陽子と電子の数が等しく、電荷が打ち消し合います。

電子を失うと陽イオン、電子を受け取ると陰イオンになります。通常のイオンの形成で陽子の数が変わるわけではありません。

イオン式

イオン 式 意味
ナトリウムイオン Na⁺ 正の1価
塩化物イオン Cl⁻ 負の1価
銅イオン Cu²⁺ 正の2価
水酸化物イオン OH⁻ 原子団全体で負の1価
硫酸イオン SO₄²⁻ 酸素4個を含む原子団全体で負の2価

下の小さい数字は原子数、右上は電荷です。入力ではH₂OをH2O、Cu²⁺をCu^2+のように書けます。元素記号はNaのように大文字と小文字を区別します。

電離と電流

電解質は水溶液中でイオンに分かれます。これを電離といいます。NaCl → Na⁺ + Cl⁻では、両辺の原子の種類・数と電荷が対応しています。

イオンが電荷を運ぶため、電解質の水溶液は電流を流します。砂糖は溶けてもほとんどイオンにならない非電解質なので、溶けることと電流を流すことを区別します。

ナトリウム原子が陽イオンになる 陽子11個・電子11個のナトリウム原子から電子1個が離れ、電子10個のナトリウムイオンになる。 Na 原子 陽子 11 個 電子 11 個 電子 1 個が離れる Na⁺ 陽子 11 個 電子 10 個
図の条件と対応関係は本文でも確認できます。

例題

粒子全体の電荷を考えよう

陽子12個、電子10個の粒子は何価の、どちらのイオンか。

解き方

正の電荷が2個分多いため、2価の陽イオン。電子が2個失われている。

自分でやってみる

問題を読み込んでいます…

間違えやすいポイント

「Cu²⁺の2は銅原子2個」

右上の2+は電荷。原子数の下付きと位置を区別する。

まとめ

確かめること できること
1 原子核と電子の電荷を説明できる
2 イオン式で原子数と電荷を区別できる
3 電解質の電離を式と粒子で表せる

理解度チェック

問題を読み込んでいます…

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