物質を作っている原子の中身(陽子・中性子・電子)と、電子がどう配置されるか、それが周期表とどうつながっているかを学ぶ単元です。
だいじな考え方
- 原子は中心の原子核(陽子+中性子)と、その周りを回る電子でできています。原子番号は陽子の数(=電子の数)、質量数は陽子の数+中性子の数です。この2つを混同しないことが大切です。
- 電子はK殻、L殻、M殻…という決まった殻に入り、内側から順にたまっていきます。各殻に入れる電子の数には上限があります(K殻2個、L殻8個)。
- いちばん外側の殻にある電子を価電子といい、化学反応のしやすさを決めます。ただし貴ガス(18族)は最外殻が電子で満たされていても、反応しにくいので価電子は0として扱います。
- 周期表は、原子番号順に並べたとき性質が似た元素が同じ縦の列(族)に並ぶようにできており、これは価電子の数が同じになることに対応しています。
原子番号=陽子の数=電子の数。質量数=陽子の数+中性子の数。
やりかた
- 原子番号から陽子(電子)の数を確認する
- 電子を内側の殻から順に、上限を守りながらつめていく
- 最後にどの殻にいくつ電子が入ったかを見て、価電子の数を決める(貴ガスは例外)
- 価電子の数が同じ元素どうしが周期表の同じ族になることを確認する
れい
問題: 塩素原子(原子番号17)の電子配置を書き、価電子の数を答えよ。
- 原子番号17なので電子は17個
- K殻に2個、L殻に8個入れると残りは17-2-8=7個
- 残りの7個はM殻に入る
- 最外殻(M殻)の電子数7個が価電子の数
答え: 電子配置は2,8,7。価電子は7個
つまずきやすいところ
原子番号と質量数を同じ意味で使ってしまう
原子番号は陽子の数、質量数は陽子と中性子の数の合計。中性子の数がわからないと質量数は出せない
最外殻電子の数と価電子の数を、いつも同じだと思ってしまう
貴ガスは最外殻電子が満たされているが、安定していて反応しにくいので価電子は0として扱う
電子を殻の上限を無視してどんどん内側から詰め込んでしまう
K殻は2個まで、L殻は8個までという上限を守ってから、次の殻に進める
たしかめ方
- 決めた電子配置の合計が、原子番号(電子の総数)と一致しているかを足し算で確かめます。
- 求めた価電子の数から、その元素が周期表の何族にあたるかを考え、実際の周期表の位置と照らし合わせます。