No.1
- 回答日時:
懐かしい!教養の無機化学でやりました。
電子の入り方は以下の図(?)のようにしてやります。
(s) (p) (d) (f)
S(1) #1
L(2) #2 #3
M(3) #4 #5 #7
N(4) #6 #8 #10 #13
O(5) #9 #11 #14 #17
P(6) #12 #15 #18
Q(7) #16 #19
ってこんなにたくさん元素あったっけか??
いずれにせよ、右上から左下に詰めていくと正しく(?)再現されます。
なおs軌道に2個、p軌道に6個、d軌道に10個、f軌道に14個の電子が入りますので足してください。
ありがとうございました。でも、まだ自分の中で理解できてないのは、価電子を0にするために電子を足したり、引いたりしなくてはいけないんだと思うんですが、価電子を0にするために条件、
(1)最外殻電子がちょうどその電子殻の最大収容数の場合
(2)最外殻電子が8個の場合
を満たさなきゃいけないと考えた時に、原子番号19、20番は上の図でも書いてあるようにN殻に入ることから、最外殻がNになり21番以降の価電子0にするための電子の足し、引きの考え方がいまいちわかりません。たとえば、CrやMn、Feの計算をするときにArの最外殻(この場合M外殻)電子8個にあわせるために、5+、6+、7+とかになるんでしょうか?
もしよろしければ教えてください。 他の方でももしおわかりになる方がいらっしゃいましたら教えてください。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
#1です。
>>(2)最外殻電子が8個の場合
済みませんが、この「オクテット則」というやつ、M殻のp電子のところまでしか応用が利きません。つまりアルゴンのところまでです。
この次の2つの電子はN殻のs軌道に入り19番のカリウム、20番のカルシウム。
この先は#1の表に示した順にM殻のd(10個)N殻のp(6個)の順に入っていきます。ここでクリプトンに到達します。(M殻のdの終わり近くのNiとCuのところで非常におもしろいが分かりにくいヤンテラー効果が見られます)
>>電子の足し、引きの考え方がいまいちわかりません。たとえば、CrやMn、Feの計算をするときにArの最外殻(この場合M外殻)電子8個にあわせるために、5+、6+、7+とかになるんでしょうか?
うーん、簡単なんですけどねー、原子核の陽子の数(陽電荷数)だけ電子を詰め込み、sなりpなりdなりが一杯になったら、次に進めば良いだけなんですが。
Crで説明しますと26のプラス電荷を持っています。これに対し電子はまずS殻sに2個、L殻sに2個、L殻pに6個、M殻sに2個、M殻pに6個(ここでアルゴンと同じ18個)まだ原子核の電荷が中和されていませんね。ですので次へ行きます。次はN殻sに2個、ここから先はM殻のd軌道へ、電子を4個入れたところで、原子核の陽電荷と電子の陰電荷が釣り合い中性になりました。この後亜鉛(30番)まではM殻のd軌道へ電子がつまり、それが過ぎると、N殻のp軌道へ詰まっていきクリプトン(36番)に至ります。後も同じー。
N殻のf軌道が利用されるようになるとランタニド…やめよう。
#1の表と周期表とをじーっと見てはシコシコと計算していると、いつか分かるようになります。
練習あるのみ。^^
No.3
- 回答日時:
遷移元素については, 価数をまじめに考えようとしない方がいいような気がします.
4s と 3d とか 5s と 4d, はたまた 6s と 5d と 4f などはほとんど同じエネルギーを持つので, もっと微妙なところで電子配置が変わります. 例えば d は 5個の電子, あるいは 10個の電子で安定化しやすいとか, f は 7個あるいは 14個の電子で安定になりやすく, その結果 s から電子が 1個奪われること*も*あります.
実際 Cr の電子配置は [Ar] 3d5 4s1 (3d は 10個の電子が入るが, そのちょうどまんなかの 5個というのも安定になりやすい), 同族の Mo は [Kr] 4d5 5s1 と同じような電子配置なんですが, さらに下の W だと [Xe] 4f14 5d4 6s2 という電子配置になっていたりします.
そうかと思うと Cu, Ag, Au は 3d10 4s1, 4d10 5s1, 4f14 5d10 6s1 と全て似た電子配置を持っており, これらは全て 1価の陽イオンになります.
f が入ると一層複雑で, ランタノイドでは La: [Xe] 5d1 6s2, Ce: 4f1 5d1 6s2, Pr: 4f3, 6s2, ... Eu: 4f7 6s2, Gd: 4f7 5d1 6s2, Tb: 4f9 6s2, ... など (... のところは 4f が増える) と, 本当にわけがわからなくなります. さらにアクチノイドではもうメチャクチャ.
以上の電子配置は 2001年版の理科年表から.
お返事が遅くなってすみません。何やらやはりややこしいようですね。皆さんにいただいたアドバイスを参考にしながら自分の中で疑問のまま残さないようにしようと思います。ありがとうございました。
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