化学・原子・イオン・結合/原理と探求
イオン結合の整数比の解説
イオン結合材料の式は、カチオンとアニオンの電荷が全体的に相殺される個数比を表す。イオンの種類と個数を変えて、総電荷がゼロになる組み合わせを探してみてください。電荷を合わせた後、最小整数比に減らす過程で式の下付き文字が決まります。
どのような原理？
電荷がゼロになる個数比を最大公約数で割ると最小整数比式になります。
重要な関係
正電荷×個数−負電荷サイズ×個数＝0
観察してみよう
- カチオンとアニオンの個数を変えて実行し、総電荷を確認します。電荷がゼロか最初に見て、個数比を最も小さく減らします。
- MgOの1:1とAl₂O₃の2:3条件をそれぞれ実行して記録します。
- MgOの2：2と1：1が同じ最小比であることを確認し、MgCl₂の1：2と比較します。
結果を読み解く
Mg²⁺2個とO²⁻2個の電荷が0であれば、化学式は？
式は最小整数比を使います。 2：2を1：1に減らすとMgOです。
モデルの仮定と限界
Na⁺・Mg²⁺・Al³⁺とCl⁻・O²⁻だけを扱う電荷係数モデルです。図は数を表し、実際の結晶格子や独立した分子形状ではありません。結合エネルギーと結晶安定性は計算しません。