rが大きくなると陰イオンと陽イオンが離れる理由

この質問では、陰イオンと陽イオンがどのようにして引き合い、または反発しあうかについての理解を深めたいという内容です。具体的には、イオン間の距離（r）が小さくなると引力が強くなる理由については理解できているものの、rが大きくなるとどうしてイオンが離れるのかが分からないという疑問について解説していきます。

1. イオン間の引力とクーロンの法則

イオン間の引力は、クーロンの法則に従います。この法則によると、2つの電荷の間に働く力は、電荷の積に比例し、距離の2乗に反比例します。つまり、電荷が大きいほど力は強く、距離が短くなるほど力は強くなります。この力は引力（異符号の電荷）または斥力（同符号の電荷）として作用します。

2. rを小さくするときのイメージ

rが小さくなると、陰イオンと陽イオンの距離が縮まり、引力が強くなります。この状態ではイオンはお互いに強く引き寄せられるため、引力が強化され、イオン同士が結びつきやすくなります。

3. rを大きくするときのイメージ

一方で、rが大きくなると、イオン間の距離が広がり、引力が弱くなります。しかし、重要なのは「rが大きくなると引力が減少するだけでなく、同時に斥力も影響を及ぼす」という点です。クーロンの法則において、距離が大きくなると反発力が増すため、イオンは離れようとする力が強くなります。

4. 結論と理論的背景

したがって、rを大きくすると、引力は弱くなり、同時に斥力が強まるため、陰イオンと陽イオンが互いに離れるという現象が発生します。このことはクーロンの法則に基づいた自然な結果です。

まとめ

イオン間の距離が大きくなると、引力は減少し、斥力が増すため、イオンは互いに離れます。クーロンの法則に従って、距離が影響する引力と斥力のバランスを理解することが、この現象の理解に繋がります。