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。
- 周期表の1段目(第一周期)には、元素が2個
- 周期表の2段目(第二周期)には、元素が8個
- 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
- K殻。 2個。2=2×12=2×(1)
- L殻。 8個。8=2×22=2×(1+3)
- M殻。18個。18=2×32=2×(1+3+5)
- K殻が電子で満たされるまでが第一周期。
- L殻が電子で満たされるまでが第二周期。
- 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。
- K殻の1s軌道は2個まで。
- 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。 - 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。 - 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 | ||||||||
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原子番号 | 元素記号 | 1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f |
1 | H | 1 | |||||||||
2 | He | 2 | |||||||||
3 | Li | 2 | 1 | ||||||||
4 | Be | 2 | 2 | ||||||||
5 | B | 2 | 2 | 1 | |||||||
6 | C | 2 | 2 | 2 | |||||||
7 | N | 2 | 2 | 3 | |||||||
8 | O | 2 | 2 | 4 | |||||||
9 | F | 2 | 2 | 5 | |||||||
10 | Ne | 2 | 2 | 6 | |||||||
11 | Na | 2 | 2 | 6 | 1 | ||||||
12 | Mg | 2 | 2 | 6 | 2 | ||||||
13 | Al | 2 | 2 | 6 | 2 | 1 | |||||
14 | Si | 2 | 2 | 6 | 2 | 2 | |||||
15 | P | 2 | 2 | 6 | 2 | 3 | |||||
16 | S | 2 | 2 | 6 | 2 | 4 | |||||
17 | Cl | 2 | 2 | 6 | 2 | 5 | |||||
18 | Ar | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | |||||
19 | K | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 1 | ||||
20 | Ca | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 2 | ||||
21 | Sc | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 1 | 2 | |||
22 | Ti | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 2 | 2 | |||
23 | V | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 3 | 2 | |||
原子番号 | 元素記号 | 1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f |
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)へ
最後まで読んでいただいて、ありがとうございました。