化学 銅Cuについて Cuは原子番号２９ で最外殻に一つの価電子をもっていますがなぜCu「2+」のイ

化学 銅Cuについて

Cuは原子番号２９ で最外殻に一つの価電子をもっていますがなぜCu「2+」のイオンができるのですか？

No.1 ベストアンサー 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2019/08/15 11:57

原子核に近い電子は原子核の影響を強く受けますが、原子核から遠い電子は、電子同士の相互作用の影響の方が強くなります。

電子同士の相互作用の影響が強くなると、「中の殻から電子が埋まっていく」「最外殻電子は８個で安定」、という単純な議論では済みません。

銅原子の電子状態は、電子殻から見ると、K殻に2個、L殻に8個、M殻に18個、N殻に1個になります。

これだと、銅イオンはN殻の電子を出して1価の陽イオンになりそうですが、M殻からも1個電子を出して2価の陽イオンになります。

電子軌道で考えると、M殻には3s、3p、3d軌道がありN殻には4s、4p、4d、4f軌道があります。

3d軌道と4s軌道が厄介です。

3p軌道まで電子が詰まっている元素がアルゴンで、次のカリウム、カルシウムは3d軌道ではなく4s軌道に電子が入ります。

その次の遷移金属になると3d軌道に電子が入ってきますが、クロムと銅では4s軌道に電子が1個の電子状態になります。

これは、3d軌道と4s軌道のエネルギー差が小さいためです。

細かくは説明しませんが、電子殻から見た2価の銅イオンの電子状態は
K殻に2個、L殻に8個、M殻に17個になります。

この回答へのお礼

なるほど！よく分かりました。問題集を解いているとき、混乱してしまったので、すぐさま回答がわかって良かったです。
わかりやすい解説、ありがとうございました！

お礼日時：2019/08/15 12:00