化学
高校生
解決済み

同一の電子配置をもつイオンでは原子番号が大きいほどイオン半径が大きくなるのはなぜですか?陽子の数が多くなるので強くひきつけられるのはわかるのですが、原子番号がと大きいということは電子殻の数も多いので、大きくなると思うのですが…

化学基礎 単原子イオンの大きさ 電子配置 イオン半径

回答

✨ ベストアンサー ✨

そもそも同一の電子配置を持つイオンは原子番号が大きいほどイオン半径は小さくなります。陽子の数が多くなるので強く引き付けられるからですね。

疑問点は「原子番号が大きくなると電子殻は外側に出てくるはずなのに,なぜイオン半径は小さくなるのか」ということでしょうが,結論から言うと電子殻は増えません。

例えばネオンNeを基準にF-とNa+を考えると,F-とNeの最外殻が同じ(L殻)というのは理解しているでしょう。Naはイオンになるとき,最外殻電子を1つ失います。ここで,そもそもNaの最外殻電子はM殻の1つです。そこから1つ失うわけですから,最外殻は1つ内側の電子殻,つまりL殻に移ります。
(Mg)2+,(Al)3+ も同様の理由で最外殻はL殻です。
そういうわけで,同様の電子配置ならば最外殻はどれも同じなので,原子殻の正電荷の大きさのみに依存するわけです。

なたろー

なるほど!同じ電子配置で電子殻の数も同じなので、陽子の数が増えると強くひきつけられ小さくなるのですね!しかし、陽子が増えるのその陽子分の大きさは増えないのですか?

だいす

原子モデルなどを見ていただければ分かると思いますが,原子の中心に原子核(陽子+中性子)があって,その外側を電子が飛び回っています。
したがって,原子やイオンの半径を決めるのは陽子ではなく電子です。

陽子が増えれば原子核は大きくなるかもしれませんが,イオン半径には影響を及ぼさないでしょう。

なたろー

陽子が増えると原子核は大きくなるが電子がイオン半径などを決めるので陽子は関係ないということですね!ありがとうございましたー

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回答

簡単に言うと
陽子は原子番号のように毎回増えるけど
電子殻は
H He →K殻
Li Be B C N O F Ne →L殻
Na Mg Al Si P Su Cl Ar →M殻

のように毎回増える訳じゃないから半径は大きくなっていくよねって話ではないでしょうか。

じゅん

ごめんなさい
半径は小さくなっていくよねって話ではないでしょうか。

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