アルカリ金属でリチウムのイオン化傾向が最大な理由とは？反応性との違いをわかりやすく解説

アルカリ金属では、原子番号が大きくなるほど原子半径が大きくなり、一般に反応性が高まると学びます。しかし一方で、イオン化傾向はリチウムが最も大きいとされます。この一見矛盾しているように見える現象を、熱力学的な視点から整理します。

イオン化傾向とは何を意味するのか

イオン化傾向とは、金属が電子を失って陽イオンになりやすい度合いを示す指標です。

これは単純な第一イオン化エネルギーだけではなく、水中での安定性（標準電極電位）も含めた総合的な値です。

そのため、「気体状態で電子を失いやすいか」とは必ずしも一致しません。

周期表で下に行くほど原子半径が大きくなり、最外殻電子が原子核から遠くなります。

その結果、電子を放出しやすくなり、水との反応などは下に行くほど激しくなる傾向があります。

例えば、ナトリウムよりカリウム、カリウムよりセシウムの方が水と激しく反応します。

ここで重要なのが「水和エネルギー」です。

リチウムイオン（Li⁺）は非常に小さいため、水分子に強く取り囲まれ、非常に大きな水和エネルギーを得ます。

この水和による安定化が非常に大きいため、全体としてはリチウムが最もイオンになりやすい（＝標準電極電位が最も低い）という結果になります。

実際の第一イオン化エネルギーは、周期表で下に行くほど小さくなります。

つまり、気体原子単体ではセシウムの方が電子を失いやすいのです。

しかし水溶液中では、イオン生成後の安定性まで考慮するため、結果が逆転します。

この認識は一部正しいですが、完全ではありません。

イオン化傾向は「水溶液中での酸化されやすさ」を示す指標です。

一方、反応性は反応相手や条件（気体、水、固体）によって変わります。

そのため、反応性とイオン化傾向は文脈によって一致しない場合があるのです。