Na+の正電荷とK+の正電荷はどちらが強いですか？ 以下、私の考察です。 陽子数はNa+の方が多いけ

Na+の正電荷とK+の正電荷はどちらが強いですか？

以下、私の考察です。

陽子数はNa+の方が多いけど、周りの電子殻にある電子数もNa+の方が多い。→判断できない

正電荷と負電荷の打ち消し合いを考える。K+の最外殻はM殻であり原子核から遠い。よって、最外殻がL殻であるNa+に比べて、陽子の正電荷が打ち消されにくい。→K+の方が正電荷が大きい？

高校生に分かるようにお願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： head1192 回答日時： 2018/08/12 15:41

プラスの電荷は「電子数が陽子数より少なくなる」ことによって発生します。

陽子の方は原子核として原子の奥深くデンと座っていて、核反応のない限り動きません。
（動いたら別の原子になってしまう）
プラスの電荷を生み出すのは電子の動向です。

電子１個の最外殻軌道は原子核との電気的結びつきが弱く、相当遠いところを回ります。
このため、電子は外部環境の影響により簡単に脱落します。
これにより電子数は陽子数より１個少なくなり、原子全体では差し引き＋１の電荷を帯びるようになります。

ナトリウム原子の方が電子軌道殻が多い分、最外殻軌道は原子核よりより遠いところに位置します。
その分カリウム原子の最外殻軌道より電子と原子核の電気的結びつきが弱く、電子の脱落もより起こりやすくなります。


最外殻軌道と原子核、それを結ぶ電気的引力の関係は、
惑星と太陽、それを結ぶ重力の関係とほとんど同じです。
それを連想すると分かりやすくなるかと。

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2018/08/12 13:37

＞どちらが強い

その比較はほとんど意味がありません。水素イオンとの比較なら意味があります。
特にあなたの論理は使えません。と言うのは原子核はイオンの外から見えず、イオンとして見えるのは電子雲だけです。その時カリウムイオンの方はアルゴン原子と同じ大きさにプラス電荷一つが分散しており、ナトリウムの方はネオン原子と同じ大きさに電荷が分散しています。つまりナトリウムの方が周囲での電荷の偏りが大きいのです。これを分極率・polarizabilityと表現します。有機・無機化学ではHSAB、hard soft acid and baseと言うかたちで表われます。ナトリウムイオンよりカリウムイオンの方が柔らかいことになります。ハロゲンイオンでも塩素イオンより臭素イオンの方が柔らかいことになります。柔らかさが近い原子同士の方が大きく異なる原子同士より親和性が高く反応し易くなります。硬さが大きく異なると別れやすくなります。