第二イオン化エネルギーとは？初心者にも分かる基本と身近な例共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

第二イオン化エネルギーとは

原子は外部の電子を取り除くのにエネルギーが必要です。このエネルギーのことを「イオン化エネルギー」と呼びます。さらに、同じ原子に対して2番目の電子を取り除くのに必要なエネルギーのことを 第二イオン化エネルギー と言います。簡単に言うと第一の電子を取り除くのに使うエネルギーと、次の電子を取り除くのに使うエネルギーの差を表しています。

なぜ区別するのかというと、原子には電子の配置があり、最初の電子を取り去ると残った電子はより強い正の電荷を感じるようになるからです。結果として 2番目の電子を取り除くエネルギーは通常とても大きくなるのです。これは原子が安定な電子配置へと近づく性質を持つためであり、周期表の規則性を理解するうえで重要な手がかりになります。

第一イオン化エネルギーと第二イオン化エネルギーの違い

第一イオン化エネルギーは中性原子から1個の電子を取るのに必要なエネルギーです。第二イオン化エネルギーはすでに1個電子を失った状態、つまり 陽イオンの状態 からもう1個電子を取り除くのに必要なエネルギーです。これらは原子の電子配置と結合の性質を左右します。一般に、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もかなり大きくなることが多いです。

身近な数値の例

代表的な例として Na の場合を挙げると、第一イオン化エネルギーは約 495.8 kJ/mol、第二イオン化エネルギーは約 4562 kJ/mol となります。次に Mg の場合を見てみると、第一イオン化エネルギーは約 737.7 kJ/mol、第二イオン化エネルギーは約 1450 kJ/mol 程度です。これらの値は反応条件や測定方法で多少前後しますが、第二イオン化エネルギーは第一よりはるかに大きいという傾向が基本です。

元素	1 回目イオン化エネルギー（kJ/mol）	2 回目イオン化エネルギー（kJ/mol）
Na	495.8	4562
Mg	737.7	1450

このような差は、原子の電子配置がどの程度安定しているか、どういう性質の電子が取り除かれるかによって決まります。元素の最外殻電子が低いエネルギーで失われる場合は第一イオン化エネルギーが低くなり、反対に内側の電子を取る必要が生じると第二イオン化エネルギーは急激に高くなることが多いのです。

学習のコツとしては、まず電子配置を思い浮かべ、最外殻の電子が取り除かれた直後の状態を想像することです。周期表の族（アルカリ金属やアルカリ土族の性質）を結びつけて覚えると理解が深まります。また、反応の予測においては第二イオン化エネルギーが小さい元素は二段階の反応を起こしやすく、第二イオン化エネルギーが大きい元素は難しくなる、という目安になります。

最後に要点をまとめます。第一イオン化エネルギーと第二イオン化エネルギーは、同じ原子の電子を1個ずつ取り除くのに必要なエネルギーですが、第二は通常はずっと大きいです。これが元素ごとの化学的性質や反応のしやすさに大きく影響します。

重要なポイントのまとめ

第二イオン化エネルギーは、すでに取り除かれた電子の影響を受け、内側の電子の配置に影響を与えることで大きく変化します。この性質を理解することで、化学反応式の予測や電子配置の理解が進みます。

第二イオン化エネルギーの同意語

第二電離エネルギー: 原子が最初の電子を取り去った後、さらに別の電子を取り去るのに必要なエネルギー。第2段階のイオン化に対応するエネルギーです。
第二イオン化エネルギー: 第二電離エネルギーと同じ意味で、2番目の電子を取り去るのに必要なエネルギー。
第2電離エネルギー: 同じ意味を表す表記。第2の電離エネルギーを指します。
第2イオン化エネルギー: 同じ意味を表す表記。第2のイオン化エネルギーを指します。
二次電離エネルギー: 第二の電子を取り去るために必要なエネルギー。第二電離エネルギーの別表現。
二次イオン化エネルギー: 第二のイオン化を行うのに必要なエネルギー。第二電離エネルギーの別表現。
二度目の電離エネルギー: 2回目の電離に要するエネルギーのこと。第二電離エネルギーと同義。
二度目のイオン化エネルギー: 2回目のイオン化に要するエネルギーのこと。第二イオン化エネルギーと同義。
第二離子化エネルギー: 離子化エネルギーのうち、2番目の段階で必要なエネルギーを指す表現。
2次電離エネルギー: 同義。第2電離エネルギーの別表現。
2次イオン化エネルギー: 同義。第2イオン化エネルギーの別表現。

第二イオン化エネルギーの対義語・反対語

電子親和力: 中性原子が電子を受け取るときに生じるエネルギーの変化。その電子を付加して陰イオンを作る過程で放出されるエネルギーで、通常はエネルギーが放出されるため符号は負になることが多い。原子が“電子を引き寄せる力”をエネルギー的に表した概念です。
電子付加エネルギー: 電子を原子に付加する際のエネルギー変化。電子親和力と関連する広義の概念で、陰イオン形成の逆過程に関連することがある。
アニオン形成エネルギー: 原子が電子を得て陰イオンになるときのエネルギー変化。実質的には電子親和力と同義的な意味を持つことが多い。
電子捕獲エネルギー: 原子が電子を捕獲する過程でのエネルギー変化。反応の条件によりエネルギーの放出または吸収を含むことがある。
電子受容エネルギー: 電子を原子が受け入れるときのエネルギー変化。電子親和力と同様の意味合いで使われることがある。

第二イオン化エネルギーの共起語

第一イオン化エネルギー: 中性原子から最初の電子を取り去るのに必要なエネルギー。原子番号が大きく、周期表の右へ進むほど一般的に大きくなる。
第三イオン化エネルギー: 三番目の電子を取り去るのに必要なエネルギー。通常は第1・第2よりも大きく、内殻の電子を取り去る難易度を示す。
逐次イオン化エネルギー: 電子を1個ずつ順番に取り去るときの各段階のエネルギー。第1IE、第2IE、第3IEなどが連続して現れる。
イオン化エネルギー: 中性原子から電子を1個取り去るのに必要なエネルギーの総称。単位は通常kJ/molで表示される。
二次イオン化エネルギー: 第二イオン化エネルギーの別称。二番目の電子を取り去る際に必要なエネルギー。
電子配置: 原子の最外殻の電子がどの軌道に収まっているかの配置。安定な配置ほどイオン化エネルギーが高くなることが多い。
有効核電荷: 外部電子が感じる実効的な原子核の正電荷。Z_effが大きいほど電子を取り去るのに必要なエネルギーが大きくなる。
閉殻安定性: 内側の電子が完全に満たされる状態の安定性。閉殻に近いと次の電子を取り去る難易度が上がる。
価電子: 最外殻にいる電子のこと。第二イオン化エネルギーは主にこの電子を取り去る場面で関係する。
価電子数: 最外殻にある電子の数。2ndIEにはこの数が影響することがある。
周期表: 元素を並べた表。第2イオン化エネルギーの傾向（行・列の変化）を読み解く指標となる。
原子番号: 原子核の陽子の数。原子番号が変わるとイオン化エネルギーの分布も変化する。
原子半径: 原子の大きさを表す指標。小さい原子ほど外側電子を引き寄せる力が強く、2ndIEが大きくなる傾向がある。
アルカリ金属: 第2イオン化エネルギーが特に高くなる典型例として挙げられる元素群。最初の電子を取り去った後の閉殻安定性が影響する。
電子軌道: s軌道・p軌道・d軌道など、電子が占有する軌道の種類。電子配置と結びついてイオン化エネルギーに影響する。
エネルギーの単位: イオン化エネルギーの測定単位は主にキロジュール毎モル(kJ/mol)。

第二イオン化エネルギーの関連用語

第二イオン化エネルギー: すでに1つ電子を失った原子から、さらに1個の電子を取り去るのに必要なエネルギー。内側電子の安定性や外側電子の配置に大きく影響され、原子の性質を決める指標のひとつです。
第一イオン化エネルギー: 原子が最初の1個の電子を取り去るのに必要なエネルギー。周期表の横方向へ移動するほど大きくなる傾向があり、上の同族ほど低い傾向も見られます。
イオン化エネルギー: 原子が電子を失う際に必要なエネルギーの総称。第1イオン化エネルギー、第2イオン化エネルギーなど、段階的なエネルギー値として表されます。
有効核電荷（Z_eff）: 原子核の正電荷が内側電子の遮蔽効果を考慮した、外側電子に実働的として働く核電荷のこと。Z_effが大きいほど第2イオン化エネルギーは高くなりやすいです。
遮蔽効果: 内側電子が外側電子と核の間に入り、外側電子が核の引力を感じる強さが低下する現象。イオン化エネルギーの大きさに影響します。
電子配置: 原子の電子の分布を表す配置。最外殻が安定な閉殻に近いほど、第2イオン化エネルギーは大きくなることが多いです。
電子軌道: 電子が占有するエネルギー準位のこと。最外側の電子が占める軌道のエネルギーが第2イオン化エネルギーと深く関係します。
価電子: 最外側の電子で、反応性や結合性を左右する電子。第2イオン化エネルギーは価電子の取り去りやすさに影響を受けます。
ネオン配置（閉殻構造）: 最外殻が満杯の安定な電子配置。これを崩すには大きなエネルギーが必要になり、第2イオン化エネルギーが大きくなる要因です。
原子半径: 原子核と最外殻の距離。原子半径が大きいと最外側の電子は核から遠く、イオン化エネルギーは小さくなる傾向があります。
周期表の傾向: 第2イオン化エネルギーは周期表の動きに沿って変化します。一般に同じ周期内で右へ行くほど高く、下の行へ行くほど低くなる傾向があります。
族・周期: 元素を族（同じ最外電子構成）と周期（エネルギーレベルの層数）で分類する概念。族が異なると第2イオン化エネルギーの大きさも変わります。
単位: イオン化エネルギーの標準的な単位はキロジュール毎モル（kJ/mol）。場合により電子ボルト(EV)などの別表記も用いられます。
例外と遷移金属の特徴: 遷移金属では第2イオン化エネルギーが比較的大きくなることが多く、電子の再配置やd軌道の安定化が影響します。銅や鉄などで典型的な特徴が見られます。
実用的な応用: 元素の同定、化合物の安定性予測、イオン化スペクトルの解析、反応性の予測など、化学や材料科学の分析に役立ちます。