2022年5月26日木曜日

理科のワンポイントアドバイス(原子とイオン)

綾瀬個別指導学院 糸井です。

今回は、原子とイオンについてです。

イオン理解すると、酸とアルカリの中和反応や電池、電気分解のしくみを理解しやすくなるため、とても重要なポイントとなります。


まず、イオンとは原子電気を帯びたものです。イオンには2種類あります。

・陽イオン ・・・ 原子が電子を失って+の電気を帯びたもの
例. Na→Na⁺+e⁻(電子)
  Mg→Mg²⁺+2e⁻
・陰イオン ・・・ 原子が電子を受けとって-の電気を帯びたもの
例. Cl+e⁻→Cl⁻
  O+2e⁻→O²⁻

では、具体例を挙げて中和反応や電池、電気分解のしくみをイオンで考えてみましょう。


例. 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和反応
HCl+NaOH→NaCl+H₂O
なぜこうなるのかイオンで表して説明していきます。

HCl→H⁺+Cl⁻
NaOH→Na⁺+OH⁻
HClとNaOHを水に溶かすと電離します。
H⁺+OH⁻→H₂O
2つを反応させるとH⁺OH⁻が結びついてH₂Oができます。
Na⁺+Cl⁻→NaCl
この水溶液を加熱して水を蒸発させると、Na⁺Cl⁻が結びついてNaClができます。


例. ボルタ電池
負極: Zn→Zn²⁺+2e⁻
亜鉛(Zn)が硫酸に溶け電子を放出する。
正極: 2H⁺+2e⁻→H₂
H⁺電子を受けとり、H₂が発生する。


例. 塩酸の電気分解
陰極: 2H⁺+2e⁻→H₂
H⁺電子を受けとり、H₂が発生する。
陽極: 2Cl⁻→Cl₂+2e⁻
Cl⁻電子を放出して、Cl₂が発生する。



原子とイオンの理解を深めるには、元素の周期表や原子の電子配置を覚えるようにしましょう。






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