大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和4年度（2022年度）本試験
問19 (化学基礎（第1問） 問2)

ヘリウム、ネオン、アルゴンは18族の元素であり、希ガスと呼ばれます。
ガスといわれるだけあって、いずれも常温・常圧で気体です。

同族では、原子番号が増えるほど(=周期表の下に行くほど)、持っている電子が増えます。電子の数が増えるにつれて、収容される電子殻がK殻、L殻、M殻...と外側へ増えていきます。そのため、原子半径も大きくなるのです。

原子番号の大きさはHe＜Ne＜Arの順に大きくなるため

原子半径の大きさもHe＜Ne＜Arの順に大きくなります。

イオン化エネルギーとは、原子が電子を奪われてイオンになるときに必要なエネルギーのことです。少しのエネルギーで電子が外れる元素は、イオン化エネルギーが小さいということになります。
プラスの電荷をもつ原子核と、マイナスの電荷をもつ電子は引き合う性質があります。
同族では、原子番号が大きいほど最外殻電子が原子核から遠ざかるため、最外殻電子は原子核から離れやすくなります。つまり、少ないエネルギーでイオン化しやすくなるのです。

原子番号の大きさはHe＜Ne＜Arの順に大きくなるため

イオン化エネルギーはAr＜Ne＜Heの順に大きくなります。

Heの分子量は約4、空気は酸素や窒素を含み分子量は約28です。
燃える＝酸素と結合する反応が起こることです。Heは最外殻電子が満たされている安定した電子配置をもつ希ガスですので、ほかの物質とほとんど反応しません。そのためHeは燃えません。

Heは空気より軽いことや、燃えない性質を生かして風船や飛行船に使われています。