【中3理科】イオンとは何？陽イオンと陰イオンのでき方も解説

このページでは中学生向けに中学３年生で学習する「イオン」について解説をしていきます。

これらを知りたい人は、このページを見ればバッチリ理解することができますよ。

うん。よろしくね。

それでは、解説スタートです。

イオンとは何か

まずは「イオンとは何か」の解説からはじめるよ。

ねこ吉。イオンとは何かわかるかな？

そうだよね。まずは「イオンとはどのようなものか」をしっかりと理解しよう。

うん。中学２年生で「原子」について学習をしたよね。

「水素原子」「酸素原子」「塩素原子」など、いろいろな種類の原子があったね。

（あまり覚えていない人は、こちらの記事も見てみてね！）

これらの原子が電気を帯おびる（もつ）と、それをイオンというんだよ。

という具合だね。

あまり難しく考えずに「原子が電気を帯びたらイオン！」

と簡単に覚えることがポイントだよ！

イオンのでき方

では続いて、原子がどのようにイオンを帯びる（もつ）ようになるのかを解説していくよ。

原子の構造（つくり）

原子がどのようにイオンになるかを知るためには、原子の構造こうぞうを知る必要があるよ。

ここでは例として、ヘリウム原子を見てみよう。

うん。そういうことだね。ヘリウム原子の構造は、下のようになっているんだよ。

ヘリウム原子（他の原子も）は

という3つからできているんだね！

（ただし水素原子は中性子が無いこともある）

また、原子の種類は「陽子の数」によって決まるんだよ。

下の図を見てみよう。これは「周期表」と呼ばれるものだよ。

原子の記号の上に数字が書いてあるね。

原子のNo.1、水素は陽子が１つ。No.2のヘリウムは陽子が2つ。No.3のリチウムは陽子が3つ。という感じだよ。

うん。そういうこと！

陽子・中性子・電子とは

次に「陽子」「中性子」「電子」の性質を詳しく解説するよ。

陽子

陽子は原子の中心にある、＋の電気をもった粒のことだよ。

陽子が＋の電気をもっていることは、とても重要だよ！

中性子

中性子も原子の中心にある粒のことだよ。

中性子は＋の電気も−の電気ももたないことに注目をしておこう。

陽子と中性子を合わせて、原子核という！

そして、基本的には陽子と中性子は結びついているから、「簡単に飛んでいくことは少ない。」ということも理解をしておこう。

電子

最後は「電子」だね。

電子は原子核のまわりをまわっている粒なんだ。

陽子と反対で、−の電気をもっていることが特徴だよ。

また、電子は陽子・中性子と違い、他のところへ飛んでいってしまったり、反対に他のところから入り込んでくることがあるんだ。

原子核のまわりを飛んでいるので、原子や中性子と異なり不安定なんだね。

陽イオンのでき方

では、陽イオンのでき方を考えていこう。陽イオンとは＋の電気を帯びたイオンのことだよ。

ねこ吉、原子はどのような粒からできていたか覚えてる？

大正解。そしてその3つの粒の中で、出入りをしやすいのはどれだったかな？

素晴らしい。その通り！

つまりイオンは、原子の中の「電子」が出入りすることでつくられるんだ。

では、陽イオンのでき方を詳しく見ていこう。

今回はナトリウムイオンを例に見ていくよ。

（ナトリウムは、陽イオンになりやすい代表的な原子だよ。）

下の図がナトリウム原子。

このナトリウム原子が、電子を失うと「ナトリウムイオン」という陽イオンになるんだ。

 Na^＋というのがナトリウムイオンだね。

ナトリウム原子は「陽子を11個」「電子を11個」もつ原子なんだ。

この時点では、プラスとマイナスの個数が同じだね。（これを電気的に中性）というよ。

だけどさっきの図のように、電子が1個飛んでいってしまうとどうだろう。

今度は「陽子が11個」「電子が10個」となってしまうね。

その通り。つまり＋の電気をもつ陽子が11個。−の電気をもつ電子が10個になるね。

プラスが１つ多いから、ナトリウムイオンはNa^＋となるんだね。

このように、プラスが１つ多いイオンを「一価いっかの陽イオン」というよ。

この変化を式で表すと下のようになるよ。

e⁻とは電子のことだよ。

うん。そういうことだね。これで陽イオンのでき方の解説を終わるよ。

いろいろな種類の陽イオンは、このページの最後にまとめるね。

では続いて、陰イオンのでき方を確認しよう。

陰イオンのでき方

では、陰イオンのでき方を考えていこう。陰イオンとは−の電気を帯びたイオンのことだよ。

その通り、陽イオンは「原子が電子を失う」ことでつくられるイオンだったね。

陰イオンは反対に、「原子が電子を受けとる」ことでつくられるイオンなんだ。

では、陰イオンのでき方を詳しく見ていこう。

今回は塩化物えんかぶつイオンを例に見ていくよ。

（塩素原子がイオンになったものを「塩化物イオン」というよ。塩素は、陰イオンになりやすい代表的な原子だよ。）

下の図が塩素原子。

この塩素原子が、電子を受けとると「塩化物イオン」という陰イオンになるんだ。

 Cl⁻というのが塩化物イオンだね。

塩素原子は「陽子を17個」「電子を17個」もつ原子なんだ。

この時点では、プラスとマイナスの個数が同じだね。（これを電気的に中性）というよ。

だけどさっきの図のように、電子を1個受けとるとどうだろう。

今度は「陽子が17個」「電子が18個」となってしまうね。

その通り。つまり＋の電気をもつ陽子が17個。−の電気をもつ電子が18個になるね。

マイナスが１つ多いから、塩化物イオンはCl⁻となるんだね。

このように、マイナスが１つ多いイオンを「一価いっかの陰イオン」というよ。

この変化を式で表すと下のようになるよ。

e⁻とは電子を表す記号だったね。

うん。そういうことだね。これで陰イオンのでき方の解説を終わるよ。

では最後に、重要な陽イオンと陰イオンをまとめよう！

中学生が覚えるべきイオンのまとめ

陽イオン

赤字は特に重要なもの

水素イオン	ナトリウムイオン	カリウムイオン	銀イオン
H⁺	Na⁺	K⁺	Ag⁺
アンモニウムイオン	銅イオン	カルシウムイオン	亜鉛イオン
NH₄⁺	Cu²⁺	Ca²⁺	Zn²⁺
バリウムイオン	マグネシウムイオン	鉛イオン	ニッケルイオン
Ba²⁺	Mg²⁺	Pb²⁺	Ni²⁺
コバルトイオン	マンガンイオン	鉄イオン	アルミニウムイオン
Co²⁺	Mn²⁺	Fe²⁺	Al³⁺

陰イオン

赤字は特に重要なもの

塩化物イオン	ヨウ化物イオン	硫化物イオン	水酸化物イオン
Cl⁻	I⁻	S²⁻	OH⁻
硝酸イオン	硫酸イオン	炭酸イオン	酢酸イオン
NO₃⁻	SO₄²⁻	CO₃²⁻	CH₃COO⁻

これで中学生のイオンに関する解説を終わるよ。

イオン式をしっかりと覚えたい人はこちらのページを見てみてね！