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まず、イオンの基本から話すのでわかっていたらとばしてください。
まず、陰イオンは原子状態(厳密には電気的に中性な状態)から-の電気をもった電子をもらうことで-の電気を帯びます。反対に陽イオンは原子状態で電子を投げることで、-の電気を失うことになるので+の電気を帯びます。たまに陽イオンは陽子をもらうと勘違いしている人がいますが、陽子は原子核の中にあってそんなに簡単には出入りできないので、それは違います。例えば、原子番号11のNa原子は原子核内の11個の陽子によって+11の電気を、回りを飛び回る11個の電子によって-11の電気を持っているので、原子全体としては+11-11で±0です。この状態で、電子を1つ投げたら(❌陽子を1つもらったら)陽子はそのまま11個で+11、電子は10個になって-10となるので+11-10=+1となるので、Na+となります。
覚え方、考え方
ここからは写真の周期表を参考にして読んでください。結論からいうと、覚えないといけないやつは覚えてください。でも、覚えなくてもよいやつは周期表で考えてください。
あまり詳しいことを話すと混乱するかもしれないので控えますが、すべての原子は18族元素(希ガス元素、貴ガス元素という、He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rnの縦列のこと、「変な姉ちゃんある暗闇で奇声乱発」と覚えましょう。)の電子配置になろうとします。
例えばNa原子はナトリウムイオンになるとき, 近くの希ガス元素になろうとします。Naにとって、1個電子を捨てて1つ前のNe型になるのと、7個電子をもらってAr型になるのでは、同じ希ガス型でも圧倒的に前者の方が楽なのでNe型になろうと電子を1つ捨てます。Clについても同じことを考えたらNeになるより, 電子をどこかから1つもらってAr型になる方が楽なのでCl^7+ではなくCl-となります。
この考え方でNa+, Mg^2+, K+, Ca^2+, F-, O^2-, S^2-, Cl-は覚えられます。
続きがありますが、一旦送ります。
陰イオンに関しては、硝酸、酢酸、炭酸、硫酸、リン酸の化学式を覚えていれば、硝酸HNO3が電離してH+とNO3-になる、硫酸H2SO4が電離して2H+とSO4^2-になると覚えることができます。酢酸に関してはCH3(メチル基)にCOOH(カルボキシ基)がくっついてできているやつで、CH3の方は電離しないのでCOOHがCOO-とH+に電離してH+が1個だけとれます。それはなんで?と聞かれたら高校化学よりも上のレベルの話になるので答えられません。
なるほど、、!
覚えなくてもできるものは、周期表を自分で書いてこの縦列はプラス!とだけ頭にいれればいいんですか、、?
上にも書いたとおり、20番まではそれでOKです。でも、慣れてきたら書かなくても勝手に覚えますし、その状態が理想ですね。
そうなんですね!
詳しくありがとうございました😭
頑張ります!
H+に関しては, 「電子をもらってHe型になったH-でもいいやん」となると思います。水素化物イオンH-というやつはあるんですが、中学校では絶対出てこないですし、高校でもめったに出てきません。水素イオンはすべて電子を捨てた原子核剥き出しの状態で本当は超絶不安定なので、水とくっついた(配意結合した)形でオキソニウムイオンH3O+として存在しています。ですが、普段はH+と書くことが多いですね。配位結合自体は高校1年の化学基礎で習います。
覚えないといけないやつ
21番以降(ほんとは19番以降)は例外なので、周期表も覚えていないと思いますし、イオンに関しても覚えてください。ですが, 金属イオンは必ず陽イオンであるということは覚えておいてください。
1価の陽イオン...Ag+
2価の陽イオン...Ba^2+, Zn^2+, Fe^2+, Cu^2+, Ni^2+, Pb^2+
3価の陽イオン...Al^3+, Fe^3+
(鉄は2+と3+がある)
それから、多原子イオンは覚えざるを得ません。NH4+とかはそれこそアンモニアに水素イオンが配位結合した形なんですが、今は覚えてください。
その質問の写真だと少ないので、添付写真の方まで頑張って覚えることを薦めます。