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イオン結合

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イオン結合とは

「さまざまな結合」でまとめたように、イオン結合は、「金属元素と非金属元素」の間で形成される結合だ。

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周期表での位置から分かることだが、金属元素は電気陰性度が小さいため陽イオンになりやすく、非金属元素は電気陰性度が大きいため陰イオンになりやすい。(詳しくは「周期表の基礎」のところで)

陽イオンになった金属元素と陰イオンになった非金属元素は、プラス・マイナス間に生じる静電気的な引力(=クーロン力)によって引き合い、結合を形成する。

このような、陽イオンと陰イオンになった金属元素・非金属元素間のクーロン力による結合を「イオン結合」というんだ。

ここで1つ、イオン結合に関する重要なポイントを紹介しておこう。

先ほどの図をもう一度見てほしい。

この図で、(共有結合で扱ったHClやH2Oなどと異なり)NaClは「たくさんのイオンが繋がって」作られているよね。

共有結合は自分の電子を出し合って結合を作っているから結合の本数に限度があるのに対して、イオン結合はプラスとマイナスの間に発生するクーロン力という力によって作られるものだから「陽イオンと陰イオンがある限り制限なく結合できる」んだ。よく覚えておこう。

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イオン結合と組成式

組成式とは

陽イオンと陰イオンからなる物質(=イオン結合によって作られた物質)は、イオンの数を最も簡単な整数比にした「組成式」というものを使って表すことがある。

塩化銅はCa1コに対して2コのCl、つまりCaとClが「1:」の割合で結合しているので「CaCl2」、塩化ナトリウムは、Na1コに対して1コのCl、つまりNaとClが「1:1」の割合で結合しているので「NaCl」となる。

共有結合で使われる「分子式」としっかり区別しておこう。

分子式であるHClは「H1つとCl1つ」がくっついていることを、組成式であるNaClは「NaとClがいっぱいくっついているんだけどその比が1:1」であることを表している。

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組成式の作り方

組成式は上のステップに従えば簡単に書くことができる。

Al2(SO4)3を例に説明しよう。

【STEP1】
陽イオンと陰イオンの価数比を求める。

アルミニウムイオンの価数は「+3」、硫酸イオンの価数は「ー2」だ。
従って、価数比は「Al3+:SO42ー=3:2」となる。

プラスマイナスの符号は、無視しよう。

【STEP2】
たすき掛けをする。

STEP1で求めた価数比を使ってたすき掛けをする。

これにより、2つのAl3+と3つのSO42ーを組み合わせて「Al2(SO4)3」となる。

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