楽しい高校化学（第１章

－　第１章　物質の構成－第８講　－

１－８　イオン結合とイオン結晶
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４.組成式の読み方・書き方

イオン結晶を化学式で表すには、物質を構成する原子やイオンの数を最も簡単な整数比で表した式（組成式）を用いる。なぜなら、イオン結晶は多数の陽イオンと陰イオンが集まっているので、特定な数の原子の組み合わせからなる分子を表す分子式が使えないからである。

◆イオン結晶の組成式

イオン結晶は正の電荷の合計と負の電荷の合計が等しく、全体としては電気的に中性となっている。したがって、次の関係式が成り立つ。

正電荷の量			＝	負電荷の量
(陽イオンの価数)	×	(陽イオンの数)		(陰イオンの価数)	×	(陰イオンの数)

左のように、陽イオンの元素記号・右下にその数・陰イオンの元素記号・右下にその数という順に書いて表す。ただし、数が１の時は省略して書かない。また、名称は、陰イオンの元素名から読み、～化･･･という。この例では、アルミニウムイオンＡｌ³⁺と酸化物イオンＯ^2-であるので、酸化アルミニウムと命名する。

【例１】１価の陽イオンであるナトリウムイオンＮａ⁺と１価の陰イオンである塩化物イオンＣｌ^-の結合では、１価どうしであるので、
Ｎａ⁺とＣｌ^-の数が１：１で正負の電荷が等しくなりつり合う。
したがって、組成式はＮａＣｌ（１は省略）となり、名称は塩化ナトリウムとなる。

【例２】２価の陽イオンであるマグネシウムイオンＭｇ²⁺と１価の陰イオンである塩化物イオンＣｌ^-の結合では、
Ｍｇ²⁺とＣｌ^-の数が１：２で正負の電荷が等しくなりつり合う。
したがって、組成式はＭｇＣｌ₂（１は省略）となり、名称は塩化マグネシウムとなる。

◆分子式から組成式へ: 組成式とは、物質を構成する原子やイオンの数を最も簡単な整数比で表したものであるので、次のようになる。
【例１】分子式Ｃ₄Ｈ₁₀を組成式にすると、２で約分できるのでＣ₂Ｈ₅となる。

５.多原子イオンを含む組成式

イオンの中には、ナトリウムイオンＮａ⁺や塩化物イオンＣｌ^-のように一つの原子がイオンになった単原子イオンの他に、硫酸イオンＳＯ₄^2-や水酸化物イオンＯＨ^-のように、２個以上の原子団がイオンになった多原子イオンもある。

多原子イオンの価数は、原子団を構成する各原子の価電子の合計が、最も近い８の倍数と同じになるとき、電子を放出するか吸収するかでほぼ決定する。
価電子はH=1、C=4、N=5、O=6、P=5、S=6である。

イオン式	名称	イオンの価数の決定
ＯＨ^-	水酸化物イオン	価電子の合計は、6＋1＝7となる。　最も近い8の倍数は8なので、あと1個電子を吸収してイオンになる。したがって、負の電荷が1つ増え１価の陰イオンになる。
ＮＯ₃^-	硝酸イオン	価電子の合計は、5＋6×3＝23となる。　最も近い8の倍数は24なので、あと1個電子を吸収してイオンになる。したがって、負の電荷が1つ増え１価の陰イオンになる。
ＳＯ₄^2-	硫酸イオン	価電子の合計は、6＋6×4＝30となる。　最も近い8の倍数は32なので、あと2個電子を吸収してイオンになる。したがって、負の電荷が2つ増え２価の陰イオンになる。
ＣＯ₃^2-	炭酸イオン	価電子の合計は、4＋6×3＝22となる。　最も近い8の倍数は24なので、あと2個電子を吸収してイオンになる。したがって、負の電荷が2つ増え２価の陰イオンになる。
ＰＯ₄^3-	リン酸イオン	価電子の合計は、5＋6×4＝29となる。　最も近い8の倍数は32なので、あと3個電子を吸収してイオンになる。したがって、負の電荷が3つ増え３価の陰イオンになる。
ＣＨ₃ＣＯＯ^-	酢酸イオン	価電子の合計は、4＋1×3＋4+6+6＝23となる。　最も近い8の倍数は24なので、1個電子を吸収してイオンになる。したがって、負の電荷が1つ増え１価の陰イオンになる。
ＮＨ₄⁺	アンモニウムイオン	価電子の合計は、5＋1×4＝9となる。　最も近い8の倍数は8なので、1個電子を放出してイオンになる。したがって、正の電荷が1つ増え１価の陽イオンになる。

【例１】	ナトリウムイオンＮａ⁺と硫酸イオンＳＯ₄^2-の結合
	結合比	組成式	名　称
	２：１	Ｎａ₂ＳＯ₄（１は省略）	硫酸ナトリウム
	(注)多原子イオンを含む場合、名称には～化･･･の化は付けない。
【例２】	アルミニウムイオンＡｌ³⁺と硫酸イオンＳＯ₄^2-の結合
	結合比	組成式	名　称
	２：３	Ａｌ₂(ＳＯ₄)₃	硫酸アルミニウム
	(注)多原子イオンの数が２個以上の場合、多原子イオンを（　）で括る。
【例３】	カルシウムイオンＣａ²⁺と水酸化物イオンＯＨ^-の結合
	結合比	組成式	名　称
	１：２	Ｃａ(ＯＨ)₂	水酸化カルシウム
	(注)水酸化物イオンを含むの場合、名称は水酸化･･･となる。
【例４】	水素イオンＨ⁺と硫酸イオンＳＯ₄^2-の結合
	結合比	組成式	名　称
	２：１	Ｈ₂ＳＯ₄（１は省略）	硫酸
	(注)水素イオンと～酸イオンの結合の場合、名称には水素を含めない。
【例５】	マグネシウムイオンＭｇ²⁺と酢酸イオンＣＨ₃ＣＯＯ^-の結合
	結合比	組成式	名　称
	１：２	(ＣＨ₃ＣＯＯ)₂Ｍｇ（１は省略）	酢酸マグネシウム
	(注)酢酸イオンを含む場合、組成式は陰イオンから先に書く。

★主なイオンの一覧

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