イオン 金属材料基礎講座(その50)

更新日

投稿日

 

 

◆ イオン

 多くの金属原子は電子の軌道を考えた場合、最外殻に数個の電子があります(価電子)。

 金属原子の価電子の数は1から3個程度のことが多く、電子軌道は最外殻の電子が8個の状態が最も安定します。この状態がオクテット則[1]です。ネオンやアルゴンなど、希ガスの元素はこのオクテット構造のため非常に安定です。

 例えば、ナトリウム原子は最外殻のM殻に電子が1個あります。最外殻に1個の電子がある状態は不安定で、もしM殻の1個の電子を放出すれば、L殻の8個の電子が最外殻となり、電子軌道的に安定します。

 この最外殻の電子が放出して最外殻をオクテットにした状態(原子によっては電子を取込む時もあり得る)をイオンと呼びます。これを図1に示します。ナトリウムの場合、電子を1個放出します。この時は元素記号に「+」だけを表記して1は省略します。この数字を酸化数や価数などと呼びます。

 

金属

図1. ナトリウムイオン

 

 原子の中には塩素や酸素のように価電子の数が多く、電子を取り入れた方がよい原子もあります。塩素や酸素は電子を取り入れてマイナスイオンとなります。塩素イオンを図2に示します。プラスイオンと同様に元素の上の数字は取り入れた電子の数を表します。

金属

図2. 塩素イオン

 

 次回に続きます。

 

 【用語解説】

 [1]オクテット則:オクテット則(オクテットそく、英語: Octet rule)は原子の最...

 

 

◆ イオン

 多くの金属原子は電子の軌道を考えた場合、最外殻に数個の電子があります(価電子)。

 金属原子の価電子の数は1から3個程度のことが多く、電子軌道は最外殻の電子が8個の状態が最も安定します。この状態がオクテット則[1]です。ネオンやアルゴンなど、希ガスの元素はこのオクテット構造のため非常に安定です。

 例えば、ナトリウム原子は最外殻のM殻に電子が1個あります。最外殻に1個の電子がある状態は不安定で、もしM殻の1個の電子を放出すれば、L殻の8個の電子が最外殻となり、電子軌道的に安定します。

 この最外殻の電子が放出して最外殻をオクテットにした状態(原子によっては電子を取込む時もあり得る)をイオンと呼びます。これを図1に示します。ナトリウムの場合、電子を1個放出します。この時は元素記号に「+」だけを表記して1は省略します。この数字を酸化数や価数などと呼びます。

 

金属

図1. ナトリウムイオン

 

 原子の中には塩素や酸素のように価電子の数が多く、電子を取り入れた方がよい原子もあります。塩素や酸素は電子を取り入れてマイナスイオンとなります。塩素イオンを図2に示します。プラスイオンと同様に元素の上の数字は取り入れた電子の数を表します。

金属

図2. 塩素イオン

 

 次回に続きます。

 

 【用語解説】

 [1]オクテット則:オクテット則(オクテットそく、英語: Octet rule)は原子の最外殻電子の数が8個あると化合物やイオンが安定に存在するという経験則。オクテット説(-せつ)、八隅説(はちぐうせつ)ともいう(引用:Wikipediaから、https://ja.wikipedia.org/)。

 

◆【関連解説:金属・無機材料技術】

   続きを読むには・・・


この記事の著者

福﨑 昌宏

金属組織の分析屋 金属材料の疲労破壊や腐食など不具合を解決します。

金属組織の分析屋 金属材料の疲労破壊や腐食など不具合を解決します。


「金属・無機材料技術」の他のキーワード解説記事

もっと見る
固溶強化 金属材料基礎講座(その11)

  ◆ 固溶強化:金属の強化方法のその1  金属材料を構造材料として使用する場合、強度や硬さは非常に重要な性質です。強度や硬さは日常的、...

  ◆ 固溶強化:金属の強化方法のその1  金属材料を構造材料として使用する場合、強度や硬さは非常に重要な性質です。強度や硬さは日常的、...


外部電源法とは:金属材料基礎講座(その82)

    ◆ 外部電源法と犠牲陽極法の比較  外部電源法は対極となる電極材料を、対象となる材料と同じ環境に設置して、電源装置によっ...

    ◆ 外部電源法と犠牲陽極法の比較  外部電源法は対極となる電極材料を、対象となる材料と同じ環境に設置して、電源装置によっ...


応力集中  金属材料基礎講座(その37)

 材料力学では材料の形状や断面積を一定として計算することが多いですが、実際に機械部品には平行な断面積ばかりではありません。それに小さいキズや加工の凹凸など...

 材料力学では材料の形状や断面積を一定として計算することが多いですが、実際に機械部品には平行な断面積ばかりではありません。それに小さいキズや加工の凹凸など...


「金属・無機材料技術」の活用事例

もっと見る
金代替めっき接点の開発事例 (コネクター用貴金属めっき)

 私は約20年前に自動車用コネクターメーカーで、接点材料の研究開発を担当していました。当時の接点は錫めっきが主流でした。一方、ECU(エンジンコントロール...

 私は約20年前に自動車用コネクターメーカーで、接点材料の研究開発を担当していました。当時の接点は錫めっきが主流でした。一方、ECU(エンジンコントロール...


ゾルゲル法による反射防止コートの開発と生産

 15年前に勤務していた自動車用部品の製造会社で、ゾルゲル法による反射防止コートを樹脂基板上に製造する業務の設計責任者をしていました。ゾルゲル法というのは...

 15年前に勤務していた自動車用部品の製造会社で、ゾルゲル法による反射防止コートを樹脂基板上に製造する業務の設計責任者をしていました。ゾルゲル法というのは...