イオンの大きさ（原子の場合と異なる理由・周期表での傾向など）

はじめに

【プロ講師解説】このページでは『イオンの大きさ（原子の場合と異なる理由・周期表での傾向など）』について解説しています。

周期表の同族におけるイオン半径

• 周期表の同族（縦）において、イオン半径は下にいくほど大きくなる。

• 1族元素のイオンについて、Li^＋の最外殻はK殻、Na^＋の最外殻はL殻、K^＋の最外殻はM殻である。
• 電子殻が増えるほど、イオン半径は大きくなる。
• したがって、K殻までしか電子殻がないLi^＋よりもL殻まで電子殻があるNa^＋の方がイオン半径が大きい。同様に、L殻までしか電子殻がないNa^＋よりもM殻まで電子殻があるK^＋の方がイオン半径が大きい。
• つまり、周期表の下にいくほど電子殻が増え、イオン半径が大きくなる。

Ne型電子配置のイオン半径

• 希ガスであるネオンNeと同じ電子配置をもつイオンのイオン半径を考える。

• O^2－、F^－、Na^＋、Mg^2＋、Al^3＋はすべてNeと同じ電子配置（K殻2個・L殻8個）である。しかし、中心にある原子核中に含まれる陽子数は異なる。
• O^2－は8個、F^－は9個、Na^＋は11個、Mg^2＋は12個，Al^3＋は13個の陽子をもつ。
• 陽子数が多いほど電子を強く引きつけるため、イオン半径は小さくなる。したがって、イオン半径（イオンの大きさ）は次のようになる。

O^2－ > F^－ > Na^＋ > Mg^2＋ > Al^3＋

Ar型電子配置のイオン半径

• 希ガスであるアルゴンArと同じ電子配置をもつイオンのイオン半径を考える。

• S^2－、Cl^－、K^＋、Ca^2＋はすべてArと同じ電子配置（K殻2個，L殻8個，M殻8個）である。しかし、中心にある原子核中に含まれる陽子数は異なる。
• S^2－は16個，Cl^－は17個，K^＋は19個，Ca^2＋は20個の陽子をもつ。
• 陽子数が多いほど電子を強く引きつけるため、イオン半径は小さくなる。したがって、イオン半径（イオンの大きさ）は次のようになる。

S^2－ > Cl^－ > K^＋ > Ca^2＋