第一イオン化エネルギー？

質問

ある本で「第一イオン化エネルギー」の説明に「原子から、最外殻の電子1個を取り去って、１価の陽イオンにするのに必要なエネルギー」とあったのですが、いまいち意味が分かりません。
　つまり、原子の最外殻（つまりリチウムであればL殻ですよね。）から電子1つを・・・ここからが理解できないのです。そもそも１価というのはどういう単位なのでしょう。
　それと、なぜ電子核はK,L,M,N殻なのでしょう。ほかの本でP殻というのも書いてあったのですが、詳しく触れていなかったのです。実際にはあるのでしょうか。
　化学初心者です。お分かりになるかたご教示いただけないでしょうか。

回答No.3

shkwta · ベストアンサー

「価」というのは valentとかvalenceの訳です。化学結合の本数のことを表わしています。

たとえば、Ca2+ は、２個のCl- と結合できます。これを２価と呼ぶわけです。１個の電子が出入りすると１価のイオンができ、２個の電子が出入りすると２価のイオンができます。このように、出入りする電子の個数とイオンの価数は一致します。

原子は陽子と中性子と電子でできています。陽子は＋、電子は－の電荷をもちます。陽子と電子の個数が同じであれば、＋－が同数なので、原子全体の電荷は０になります。この状態を中性原子といいます。

＋の電荷と－の電荷の間には引力が働きます。＋同士、－同士の場合は斥力になります。これらの力をクーロン力（静電気力）といいます。原子は、陽子と電子の間に働くクーロン力によって成り立っています。
　中性原子から電子を取り出すのは、クーロン力に逆らって仕事をすることになるので、エネルギーが必要です（この計算は、他の電子の影響を考える必要があり、複雑です）。このエネルギーがイオン化エネルギーです。

リチウムであれば、中性原子では陽子３個、電子３個です。電子を１個取り出せば、陽子３個と電子２個になります。電荷は＋が３個と－が２個ですから、差し引き＋が１個となります。これが、１価の陽イオンと呼ばれる状態です。

電子殻の名前がＫ殻から始まる理由は、ここに詳しく書いてあります。
http://forum.nifty.com/fchem/log/rika/4265_main.html

Ｐ殻はあります。ＫＬＭＮＯＰＱの順でＰです。原子番号５５番のセシウムCsは、最外殻のＰ殻に１個の電子があります。

お礼

なるほどぉ、と唸ってしまいました。質問してよかったです。
　結合の数のことを言うのですね。これから学ぶ結合に関して準備ができました。K殻の理由も納得しました。中性原子についてもよく分かりました。ありがとうございます。
ただ、「出入り」というのはどういった状態なのでしょうか。時間がおありのときに教えていただけたらうれしいです。

回答No.4

shkwta

No.3補足の回答です。

「中性原子から電子が出ていく」「中性電子に電子が加わる」を合わせて電子の出入りと書きました。電子が出入りするのはいろいろな場合がありますが、化学では必ず相手があると考えます。

（例）Mg原子とO原子がある。Mg原子は、電子を2個放出して Mg2+ (2+は右上）になり、O原子は電子を2個受け取ってO2- になる。

なぜ電子が、原子から原子に移るのかの説明は複雑になります。MgとOの電子配置や、Mg2+とO2-がイオン結合で結晶を作るときの配列など、いくつかの要因により、電子が移ったほうがエネルギーが低くなるためです。

お礼

ご丁寧にお返事を書いていただき、ありがとうございました。電流が流れるときも電子が移動していきますが、それと同じようなことですね。とてもわかりやすくて勉強になります。本当にありがとうございました。

回答No.2

nayu-nayu

＞その「特殊な処理」に費やすエネルギーが「イオン化エネルギー」と考えてよろしいのでしょうか。

それでわかりやすいと思います。

化学が苦手で教科書でわかりにくければ実況中継型参考書（予備校講師の授業に更に図説を加え文章化したモノ）を使用するのも方法の１つです。

この先、「モル」というワケのわからない単位が出てきますので・・・・。

照井式参考書などは受験生にも定評です。
化学がわかりにくければ書店で見てみてください。

参考URL：

http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/405300246X

お礼

一応まだ学び始めなので、この先はどうなるか分かりませんが、使っていた教材があまりにも簡素化されているので、たびたびお世話になるかもしれませんが、また教えてください。参考にさせていただきます。ありがとうございます。

回答No.1

nayu-nayu

１価＝電子一個

と考えればわかりやすいでしょうか？

「特殊な処理で頑張って原子から電子一個を奪い取る。そうすると-の電子が無くなるわけだから陽子（＋）が残り電子は＋になる」

じゃわかりにくいでしょうか？

軌道の話し（高校ではありません）になるとS軌道やらP軌道という話しも出てきますが、「専門家がKから名付けたと」ルールですのでそのまま覚えて下さい。

お礼

とても分かりやすいです。－がなくなり＋になるのですね。その「特殊な処理」に費やすエネルギーが「イオン化エネルギー」と考えてよろしいのでしょうか。
　殻＝軌道と考えてもよいですよね。
いろいろ厄介な質問者ですみません。ありがとうございました。