パート主婦が本気で勉強してみた。

電気陰性度

 
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かぼちゃ
かぼちゃ。特許翻訳者を目指すパート主婦。 東海地方在住、38歳。 家族構成:夫、子ども(8歳)、子ども(1歳)。 レバレッジ特許翻訳講座、第7期生。 「技術理解なくして翻訳できるか!」の精神のもと、化学・物理を基礎から勉強中。学生時代に苦手だった化学を「面白い!」と思えるようになったのは、電子に注目するようになってから。そんな視点でまとめた化学の記事と、学習記録のブログです。

原子Xと原子Yの結合の種類には、
イオン結合と共有結合があることを学習しました。

しかし、はっきりとイオン結合または共有結合になっている場合は少なく、
ほとんどの結合はそれらの中間の状態となっています。

つまり、原子Xと原子Yのどちらかに電子が引き寄せられ、偏っている状態です。
分子内に存在する電気的な偏りを「極性」といい、
極性がある結合を「極性共有結合」といいます。

XとY、どちらに電子が引き寄せられるかは、
その原子の電気陰性度を見ればわかります。


電気陰性度


電気陰性度とは、ひとことでいうと「電子大好き度」です。

電子が大好きな原子ほど、電子を引き寄せます。

例えば

Xの電気陰性度 > Yの電気陰性度

ならば、電子はXの方に偏ります。

分子XYの中で電子が偏ると、
電子を引き寄せているXはわずかに負に帯電し、
Yはわずかに正に帯電します。

(このあたりがイオン結合のしくみと似ていますね。
だから共有結合とイオン結合の中間の状態なのです。)

※「わずかに」は「δ(デルタ)」で表現し、それぞれ「δ-」「δ+」といいます。

そうなると、
負に帯電しているXには、正に帯電している他の原子Aが近寄ってきます。
同じく、
正に帯電しているXには、負に帯電している他の原子Bが近寄ってきます。

するとXとA、またはYとBが反応し始めます。
化学反応はこのようにして始まるのです。

それでは極性を生じさせる電気陰性度とはどんなものなのか、
詳しく見ていきましょう。


電気陰性度


電気陰性度とは「電気大好き度」とご説明しました。

その理由は、電気陰性度はイオン化エネルギー電子親和力の和によって決まりるからです。

イオン化エネルギーは「電子手放したくないエネルギー」

電子親和力は「電子欲しい力」だと思って下さい。

「電子を手放したくない」+「電子欲しい」=「電子大好き度」

になり、

この2つが大きい原子は電気陰性度が大きくなります。

① イオン化エネルギー

イオン化エネルギーとは、原子が陽イオンになるために必要なエネルギーです。

電子を手放して陽イオンになりやすい原子は、周期表の左側にいましたね。
陽イオンになりやすいということは、エネルギーはあまり要りません。
だから左側の原子(1族、2族)は、イオン化エネルギーが小さくなります。

反対に、17族などの右側の原子は、あと1つ電子をもらえば安定します。
電子を手放している場合じゃありません。
彼らにとって電子を手放すのはとてもつらいことなので、

陽イオンになるためのエネルギーはとても大きくなります。

よって、周期表の右側に行くほど、イオン化エネルギーは大きくなります。

さらに、周期表の上に行くほどイオン化エネルギーは大きくなりますが、
これは原子半径が関係します。

原子核が電子を引きつける力をクーロン力といいますが、
これは距離の2乗に反比例します。

よって、距離が近いほどクーロン力は強くなります。

つまり、原子核と電子の距離が近い=原子半径が小さいものほど、
電子を手放しにくいということになります。
手放しにくければイオン化エネルギーも大きくなります。

以上より、周期表の右上に行くほど、イオン化エネルギーが大きくなるのです。

これが「電子手放したくないエネルギー」です。

※希ガスはすでに安定しているので、イオンになりません。
上の図は希ガス以外と考えて下さい。

② 電子親和力

電子親和力とは、電子を1つ取り込んで、1価の陰イオンになるときに生じるエネルギーです。
つまり、「電子欲しい力」です。

電子が欲しいのは、周期表の右側、陰イオンになりやすい原子でした。

ということは、こちらもこのようになります。

そして、電気陰性度は①イオン化エネルギー②電子親和力の和に比例するので、電気陰性度もこのようになります。

※ただし、希ガスにはあてはまらないことに注意してください。

これをふまえて周期表を見ればだいたいわかるのですが、
大きさの順番を覚えておくと便利です。

F>O>N=Cl>C>H>金属

ネット上にいろんな語呂合わせがありますので、
自分が覚えやすいものを探してみて下さいね。

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かぼちゃ。特許翻訳者を目指すパート主婦。 東海地方在住、38歳。 家族構成:夫、子ども(8歳)、子ども(1歳)。 レバレッジ特許翻訳講座、第7期生。 「技術理解なくして翻訳できるか!」の精神のもと、化学・物理を基礎から勉強中。学生時代に苦手だった化学を「面白い!」と思えるようになったのは、電子に注目するようになってから。そんな視点でまとめた化学の記事と、学習記録のブログです。

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