イオン化と解離の違い

化学においてイオン化と解離は重要なプロセスである。イオン化と解離は混同されがちで、特にイオン性化合物を溶解する場合は注意が必要です。イオン性化合物が水に溶けると、荷電粒子やイオンが生成されるため、イオン化が起こると考えるかもしれません。しかし、これはイオン性化合物がすでにイオンで構成されているため、解離の例となります。したがって、イオン化と解離の重要な違いは、イオン化が電子の獲得や損失によって新しいイオンを生成するのに対し、解離は化合物中に既に存在するイオンを分割したり分離したりすることです。

目次1. 概要と主な違い2. 電離とは3. 分離とは4. 横並び比較 - 電離と解離5. まとめ

イオン化は何ですか？

イオン化とは、電子の加減算によって電荷を帯びた原子や分子が生成されることである。この過程で、電気を帯びた粒子が発生する。このとき、電気的に中性な原子は荷電粒子となる。この電荷には、プラスとマイナスがあります。これは、電子の得失に依存する。原子や分子が電子を失うと正の電荷を帯び、外部から電子を獲得すると負の電荷を帯びる。イオン化プロセスは通常不可逆的であり、原子や分子が電子を得た場合、その電子は放出されず、原子が電子を失った場合、その電子は戻ってこないことを意味します。この電子の損失または獲得によって、八分則に従った安定なイオンが生成されるのである。

イオン化という言葉は、解離と混同されることがあります。塩化ナトリウム（NaCl）のようなイオン性化合物を考えてみると、水に溶かすとイオンを形成する。これはイオンを形成しますが、電離ではありません。そのイオン結合が固体に分かれないので、イオン結合と呼ばれる。したがって、イオン結合の分裂は、電子が他の原子から原子に与えられ、静電引力だけが存在するため、イオン化プロセスではありません。したがって、イオン結合を持つ化合物はイオン化に関与しないと言える。イオン性化合物はイオン化できませんが、原子間に共有結合を持つ共有結合性化合物はイオン化過程を経ることができます。以前の化合物では、これらの化合物中の共有電子により新たなイオン化が起こり、これらの新たな化合物では再び共有結合が起こります。しかし、イオン化が起こるのは、原子の電気陰性度が大きく異なる極性共有結合の場合だけです。そうでなければ、強共有結合ではイオン化は起こりません。イオン化は金属でも起こります。そこでは、金属原子から電子を放出することで、正電荷の金属イオンが生成される。

図01： イオン化

解離は何ですか？

解離とは、化合物がより小さな粒子に分解されることである。解離の過程では、電荷を帯びた生成物と中性の生成物ができる。原子が電子を得たり失ったりすることはない。イオン化プロセスとは異なり、解離は化合物中に既に存在するイオンを分離することです。また、解離によって中性粒子が生成されることもある。例えば、N2O4を分解すると、2分子のNO2が生成される。解離の過程はほとんどの場合、可逆的である。つまり、分離したイオンを並べ替えることで、前の化合物を生成することができるのです。例えば、前述のように塩化ナトリウムの溶解は、2つの荷電粒子を生成する解離性プロセスである。しかし、ある条件下では再び固体のNaClを得ることができ、解離が可逆的であることが示された。イオン化とは異なり、イオン性化合物では解離が起こる。

図02：塩化ナトリウムの水中での解離の様子

イオン化と解離の違い

概要 - イオン化 vs. 解離

イオン化と解離は異なるプロセスである。そのため、この2つのプロセスの違いを理解することが重要です。イオン化と解離の重要な違いは、解離が化合物中に既に存在する荷電粒子を分離するプロセスであるのに対し、イオン化は以前の化合物には存在しなかった新しい荷電粒子を形成するプロセスであることです。

R 参考文献：1.ハムザ，S.A.，2014．スライドシェア[Online] Available at: https://www.slideshare.net/sheikhamirhamza/dsassociation-vs-ionizationppt [Accessed: 29 May 2017].2. Chang, R., 2010.ケミストリー10th ed. New York: McGraw Hill.