周期表と原子の電子配置

周期表では元素はその原子の電子配置に従って並べられていて、似た性質の元素が縦に出現する(高校の化学の基本)。周期表と電子配置は関係があり、電子配置と電子殻は関係がある。

  1. 周期表の1段目(第一周期)には、元素が2個
  2. 周期表の2段目(第二周期)には、元素が8個
  3. 周期表の3段目(第三周期)には、元素が8個

電子殻(K殻L殻M殻)に収納可能な電子数

  1. K殻。 2個。2=2×1=2×(1)
  2. L殻。 8個。8=2×2=2×(1+3)
  3. M殻。18個。18=2×3=2×(1+3+5)
  1. K殻が電子で満たされるまでが第一周期。
  2. L殻が電子で満たされるまでが第二周期。
  3. M殻が電子で満たされるまでが第三周期。

これだと第三周期は18個になってしまうが。

電子殻と電子軌道

電子殻はさらに軌道に分かれている。
50年前の化学の教科書には下の各原子の電子配置が載っていた。

  1. K殻の1s軌道は2個まで。
  2. L殻の2s軌道は2個まで。2p軌道は6(2×3)個まで。
    合計8個。
  3. M殻の3s軌道は2個まで。3p軌道は6(2×3)個まで。
    3d軌道は10(2×5)個まで。合計18個。
  4. N殻の4s軌道は2個まで。4p軌道は6(2×3)個まで。
    4d軌道は10(2×5)個まで。4f軌道は14(2×7)個まで。合計32個。

電子はエネルギーの低い軌道から順に入るのだが。
K殻→L殻→M殻→N殻の順に入るのではなく、
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4dという順で入る。

K殻L殻M殻N殻
原子番号元素記号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f
1
He 2
Li 21
Be 22
221
222
223
224
225
10Ne 226
11Na 2261
12Mg 2262
13Al 22621
14Si 22622
15 22623
16 22624
17Cl 22625
18Ar 22626
19 22626 1
20Ca 22626 2
21Sc 2262612
22Ti 2262622
23 2262632
原子番号元素記号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f
K殻L殻M殻(18個)N殻(32個)

電子殻
軌道

M殻の3p軌道がいっぱいになると、M殻の3d軌道より先に、N殻の4s軌道に電子が入る。
詳しくは電子配置(Wikipedia)

最後まで読んでいただいて、ありがとうございました。