物質の構成と化学結合(知識)の問題
イオン化エネルギー・電子親和力・電気陰性度について述べた文として誤っているものを、次のア〜オから 1 つ選べ。
- ア 同じ周期の元素の中では、第一イオン化エネルギーは貴ガス(希ガス)元素で最も大きい。
- イ 1 族のアルカリ金属元素では、原子番号が大きいものほど第一イオン化エネルギーが小さい。
- ウ ナトリウム原子の第二イオン化エネルギーは、第一イオン化エネルギーに比べて非常に大きい。
- エ 電子親和力が大きい原子ほど、電子 1 個を受け取って 1 価の陰イオンになりやすい。
- オ 貴ガス(希ガス)を除くと、電気陰性度は周期表の左下にある元素ほど大きい。
この問題で使うもの
- イオン化エネルギー・電子親和力・電気陰性度(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(5 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
イオン化エネルギー・電子親和力・電気陰性度のそれぞれの定義と、周期表の中での大小の傾向を思い出そう。
ヒント 2
原子核が電子を引きつける力は、同じ周期では右(原子番号が大きい側)ほど強く、同じ族では下(最外殻が原子核から遠い側)ほど弱い。
ヒント 3
ア・イ・ウはイオン化エネルギー、エは電子親和力、オは電気陰性度についての文である。電気陰性度が最も大きい元素がどこにあるかを考えよう。
答えと解説
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オ
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解説を読む
それぞれの文を、原子の電子配置と原子核が電子を引きつける強さに注目して確かめる。
- ア 正しい。第一イオン化エネルギーは、原子から電子 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である。貴ガスの原子は安定な電子配置をもち電子を取り去りにくいので、同じ周期の中で第一イオン化エネルギーが最も大きい。
- イ 正しい。同じ族では、原子番号が大きくなるほど最外殻が原子核から遠くなり、最外殻電子が原子核に引きつけられる力が弱くなる。そのため、アルカリ金属元素では原子番号が大きいものほど第一イオン化エネルギーが小さく、陽イオンになりやすい。
- ウ 正しい。ナトリウム原子は最外殻電子 1 個を失うとネオンと同じ安定な電子配置の になる。 からさらに電子を取り去るには、原子核に近い内側の電子殻から電子を取り去る必要があるので、第二イオン化エネルギーは第一イオン化エネルギーよりはるかに大きい。
- エ 正しい。電子親和力は、原子が電子 1 個を受け取って 1 価の陰イオンになるときに放出されるエネルギーである。電子親和力が大きいほど、陰イオンになるときに安定になる度合いが大きく、陰イオンになりやすい。
- オ 誤り。電気陰性度は、共有結合している原子が共有電子対を引きつける強さの尺度である。貴ガスを除くと、電気陰性度は周期表の右上の元素ほど大きく(最大はフッ素)、左下の元素ほど小さい。
よって、誤っているものはオである。
別解
ア: 同じ周期では貴ガスが最も安定な電子配置で、第一イオン化エネルギーが最大。正しい。
イ: アルカリ金属は原子番号が大きいほど原子半径が大きく、最外殻電子が原子核から遠いため、第一イオン化エネルギーは小さくなる。正しい。
ウ: Na は 1 価の陽イオンになると Ne 型の安定な閉殻になり、さらに電子を取るには内側の閉殻から取り去る必要があるので、第二イオン化エネルギーは第一に比べて非常に大きい。正しい。
エ: 電子親和力は原子が電子 1 個を受け取るときに放出するエネルギーで、大きいほど陰イオンになりやすい。正しい。
オ: 電気陰性度は、貴ガスを除くと周期表の右上(フッ素 F が最大)ほど大きく、左下ほど小さい。「左下ほど大きい」は誤り。
よって誤りはオ。