イオン数とは?中学生にもわかる基本ガイド|イオンの数を理解するコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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イオン数とは?中学生にもわかる基本ガイド|イオンの数を理解するコツ共起語・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)


イオン数とは何か

まず結論から。イオン数とは、物質の中で電荷をもつ粒子、つまりイオンの数のことを指します。ここで中学生にも分かるように、イオンは原子が電子を失ったり得たりしてできる「電荷を帯びた粒子」です。陽イオン(正の電荷をもつ粒子)と陰イオン(負の電荷をもつ粒子)の総数を合わせてイオン数と呼びます。

イオンとは何か

イオンは原子が電子を失ったり得たりして生まれます。電子を失うと正の電荷をもつ陽イオンになり、電子を得ると負の電荷をもつ陰イオンになります。イオン数は陽イオンと陰イオンの合計数です

なぜイオン数を知るのか

物質の性質、特に水の性質や電気の通りやすさを考えるとき、イオン数は大事な手がかりになります。実験室では、イオンそのものを数えるよりも、濃度荷電の総量を用いてイオンの振る舞いを予測します。

日常の例で理解する

塩を水に溶かすと、どうなるでしょうか。塩はナトリウムイオンと塩化物イオンに分かれて水の中に広がります。これらのイオンの総数が多いほど、水は電気を通しやすくなる傾向があります。つまりイオン数が多いと導電性が高まりやすいのです。

表で覚えるポイント

用語説明
イオン原子が電子を失ったり得たりしてできる、電荷を帯びた粒子
イオン正の電荷をもつイオン
陰イオン負の電荷をもつイオン
イオン陽イオンと陰イオンの総数。濃度や体積によって変化する指標

まとめ

イオン数は化学の基本用語の一つです。陽イオンと陰イオンの合計がイオン数であり、濃度や物質の状態に応じて変化します中学生でも、日常の現象に置き換えて考えることで理解が深まります。理科の実験をするときは、イオン数とそれが引き起こす現象を結びつけて考えると、解答の筋道が見えやすくなるでしょう。


イオン数の同意語

イオンの数
イオンの総数を指す最も一般的な表現です。系に存在するイオンの個数を意味します。
イオン個数
イオンの個数を指す表現。数を数えるニュアンスが強く、同義語としてよく使われます。
イオン総数
系に存在する全イオンの総数を意味します。総量を強調したい場面で用いられます。
イオンの総個数
イオン総数を別の言い方で表現した言い回しです。意味はほぼ同じです。
イオン
イオンの総数を略式・言い換えた表現です。
荷電粒子の数
イオンを含む、系内のすべての荷電粒子の数を指す場合に使われることがあります。ただし電子など他の荷電粒子も含む場合があるため文脈に注意します。
イオンの数
正の電荷を持つイオン、すなわち陽イオンの数を指します。特定の条件下で用いられます。
イオンの数
負の電荷を持つイオン、すなわち陰イオンの数を指します。

イオン数の対義語・反対語

イオン数0
その場のイオンの総数が0で、イオンが全く存在しない状態を指す表現。
ゼロイオン状態
イオンがまったく存在しない、完全にイオンがゼロの状態。
非イオン化状態
物質がイオン化されていない状態。イオンがほとんどない、または0に近い状態を指す。
中性状態
系の総電荷が0の状態。正のイオンと負のイオンの数が等しく、ネット電荷がない状態を指すことが多い。
非荷電状態
荷電粒子がほとんどいない、または全くない状態を指す表現。
荷電なし状態
全体として電荷を帯びた粒子が存在しない状態を指す表現。
分子のみの状態
イオンを含まず、分子だけが構成要素となっている状態を指す表現。

イオン数の共起語

イオン濃度
単位体積あたりのイオンの濃さを表す基本量。イオン数と濃度の関係を理解する際の出発点として使われます。
イオン数密度
単位体積あたりのイオンの数。プラズマ・溶液などの場で用いられ、イオン数の実効的な尺度になります
イオン数分布
系全体でイオンがどのくらいの数を占めているかの分布。イオン種・電荷状態・空間分布などを含みます。
イオン数測定
イオンの個数を数える作業全般。質量分析やイオンクロマトグラフィーなど、測定機器を使って評価します。
測定法
イオン数を測る手段全般のこと。具体的には質量分析法や蛍光検出法など。
質量分析
イオンの質量と数を同時に測定する分析法。検出されるイオン数の多寡を知る手段です。
質量分析法
質量分析の具体的な手法。
イオン源
イオンを発生させる装置。試料をイオン化してイオン数を生み出します。
イオン化
原子や分子が電子を失いイオンになる現象。イオン数を生み出す第一歩です。
電離
電離はイオン化と同義で、電子を奪われてイオンになる反応を指します。
電離度
分子のうち何割が電離してイオンになっているかの割合。イオン数の比率を表す指標です。
電荷
イオンが持つ正負の電気的性質。電荷の合計や分布はイオン数と密接に関係します。
イオン種
観測対象のイオンの種類。Na+, Cl− など、系内の個別のイオンを指します。
溶液中
溶液の中での現象や条件を示す前置詞句。イオン数を語る際に頻出します。
プラズマ
高温のイオン・電子が自由に動く状態。イオン数密度の議論でよく使われる場です。
信号強度
検出したイオンが生み出す信号の大きさ。イオン数と直結します。
検出限界
検出可能な最小のイオン数・信号レベル。感度を評価する指標です。
イオン化エネルギー
原子が電子を失うのに必要なエネルギー。イオン化のしやすさを左右します。
イオン化過程
イオンが生成される過程全般。条件次第でイオン数が変わります。
イオン数変化
条件変更によってイオン数が増減する現象。反応や測定設定の影響を受けます。
イオン種別
系内に存在するイオンの種類や区分。異なるイオン種ごとに数を分けて考えます。
反応
化学反応や電気化学反応でイオン数が変化する現象。
電解質
水溶液中にイオンとして溶ける物質。イオン数の話題で頻出する対象です。
スペクト
イオンのスペクトル情報と紐づくことがあり、イオン数の測定結果を解釈する際に使われます。

イオン数の関連用語

イオン数
系に存在する全イオンの個数。陽イオンと陰イオンを合わせた総数で、体積や条件により変化します。
イオン濃度
溶液中のイオンのモル濃度のこと。単位は mol/L(M)。
モル濃度
溶質のモル数を溶液の体積で割った値。濃度の基本指標です。
モル数
物質の粒子数をモル単位で表す量。1モルは約6.022×10^23個の粒子に相当。
陽イオン
正の電荷を帯びたイオン。例: Na+, Ca2+。
陰イオン
負の電荷を帯びたイオン。例: Cl-, NO3-。
電荷数(価数)
イオンが持つ電荷の数。例 Na+ は +1、SO4^2- は -2。
イオン強度
溶液中の全イオンの電荷と濃度の組み合わせを表す指標。I = 1/2 Σ c_i z_i^2 で計算します。
導電率
溶液中のイオンが電流を伝える能力。濃度と移動度に比例します。
活量係数
実際の活量と結びつく補正係数。希薄溶液では1に近づくが、濃度が高いとずれます。
解離
分子が水中でイオンに分かれる現象。
解離度(電離度)
酸・塩がどの程度解離してイオンになるかの割合。
強電解質
水中でほぼ完全に解離してイオンになる物質。
弱電解質
部分的にしか解離せず、イオンの生成が少ない物質。
電解質
水中でイオンとして存在する物質の総称。
水素イオン(H+)
陽イオンの代表例。酸性を決める主役のイオン。
水酸化物イオン(OH-)
陰イオンの代表例。アルカリ性をつくる。
塩類
陽イオンと陰イオンからなる化合物。水に溶けるとイオンとして解離します。
中性条件(電荷中性)
全体の正負の電荷の総和が0になる状態。
水和
イオンが水分子に取り囲まれて安定化する現象。
水和度
イオンがどれだけ水和しているかの程度を表す指標。
イオン対
イオン同士が一時的にクーロン相互作用でペアになる現象。
拡散係数
イオンが溶媒中で拡散して広がる速さの尺度。
移動度
イオンが溶媒中を移動する速さの尺度。
pH
水素イオン濃度の指標。低いほど酸性が強い。
pOH
水酸化物イオン濃度の指標。
等価点
滴定時、酸と塩基が等しいモル数だけ反応して中和する点。
等価濃度
滴定計算で使われる、等価の概念に基づく濃度。
イオン交換
溶液中のイオンを別のイオンと置換する現象。
イオン選択電極
特定のイオンの活量を選択的に測定する測定電極。
導電率測定
実験で溶液の導電率を測る基本的な方法。
電離平衡
酸と水などの間で解離と再結合が起こる平衡状態。
電荷中和
正と負の電荷が等しくなる現象。

イオン数のおすすめ参考サイト


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