イオン化エネルギー

Ｂ、Ｏ、Ａｌ、Ｓのイオン化エネルギーはなぜ低いのか？

昨日は１日中イオン化エネルギーのことを考えていました。夜になったら電子が飛び出す時ってどんな気持ちなんだろう、とかまで考えるほどすっかり入り込んでました。

朝はまず、イオン化エネルギーの表の各元素を色分けして電子の入り方を確認しました。

7ｓ軌道までスピンを書いたのは初めてです。これだけ書くと、さすがに体になじんだ感じがします。

ピンクの部分は第１８族元素（希ガス）で、この状態で安定化しているのでここから１価の陽イオンになるにはかなりのエネルギーが必要です。

反対に青い部分の第１族元素（アルカリ金属）は、価電子数が１です。この邪魔なやつを放り出せば、１８族と同じ安定な状態になるので、電子を出したくて仕方がない状態になっています。なので、こちらは１価の陽イオンになるのがむしろ自然で、そのために必要なエネルギーも少ないということになります。

基本的には、イオン化エネルギーの大きさは下記のルールに沿っています。

同一周期：周期表の右側ほど大きい

理由：周期表の左側から右側へ行くにつれ、陽子数が増える。陽子数が増えれば最外殻電子を原子核へ引き寄せるクーロン力が強くなり、電子を放出しにくくなる

同族：周期表の下に行くほど小さい

理由：周期表の下に行くほど、電子殻が大きくなる。電子殻が大きくなるほど、最外殻電子を原子核に引き付けるクーロン力は弱くなり、電子を放出しやすくなる

さて、ルールがあるとそれに従わないやつがいるのが世の常で、このイオン化エネルギーでも、Ｂ、Ｏ、Ａｌ、Ｓについては上の基本ルールには沿っていません。

（こちらよりお借りしました）

上の通り、この４つのイオン化エネルギーは少し下がっているんですよね。

昨日はこれについてビデオを止めて、なぜかと考えて仮説をたて、調べてみました。

課題：Ｂ、Ｏ、Ａｌ、Ｓのイオン化エネルギーはなぜ低いのか？

仮説：

調査後の結論：

１．Ｂ、Ａｌについて

Ｂ、Ａｌは直前のＢｅ，Ｍｇの最外殻電子がｓ軌道に存在していたのに対し、ｐ軌道に入るようになった

ｓ軌道よりｐ軌道のほうがエネルギー準位が高く、不安定な状態。不安定であればイオン化しやすいため、イオン化エネルギーは低くなる

２．Ｏ、Ｓについて

電子対になっている２つの電子がクーロン力で反発しあう。そのため不安定になる。また、電子対になっている２つの電子の一方が放出されれば、ｐ軌道の３つの部屋すべてがひとつの上向きスピンのみで埋まる半閉殻という安定した状態になるので、その状態に向かいやすい。

ノートに電子配置を書きつつ、考えました。

ルールを守らないやつらも、物質は安定化に向かうというもっと大きな法則からは逃れられないのですね。と言いつつ、この前少し調べた銅などは、さらにアウトローなやつだったみたいですね。今のところは近づかないようにしておきます。レベルを上げてから戻ってきます。

学習時間：６ｈ４０ｍ

項目：昨日の復習
目標：２０ｍ　　　実績：２０ｍ

項目：岡野の化学（８７）
目標：１ｈ　　　　実績：５５ｍ

項目：岡野の化学（８８）
目標：２ｈ３０ｍ実績：５ｈ２５ｍ
メモ：Ｂ、Ｏ，Ａｌ，Ｓのイオン化エネルギーについて、仮説を立てて調べてみる。

項目：岡野の化学（８９）
目標：２ｈ　　　　　　実績：未完了

項目：岡野の化学（９０）
目標：２ｈ３０ｍ　　　実績：未完了

項目：昨日の復習＋資料をノートにまとめる
目標：４５ｍ　　

項目：岡野の化学（８９）
目標：２ｈ
メモ：昨日の予定からの積み残し

項目：岡野の化学（９０）
目標：２ｈ３０ｍ
メモ：昨日の予定からの積み残し

項目：岡野の化学（９１）
目標：２ｈ３０ｍ