原子について

原子の構造について調べていたところ、「原子軌道は原子核に近い程エネルギーが低い」とあったのですが、それって
原子核のもつ正電荷による引力があるから近くにある電子は他の力(エネルギー)を使わず、遠く成る程引力の影響を受けずらいから他の力(エネルギー)が必要
という認識・イメージで良いでしょうか？
化学は中学で止まっているので、細かい言葉の使い方とかは抜きにしてまずイメージが合っているかを確認したく質問させて頂きました。よろしくお願いいたします。

No.3 ベストアンサー 回答者： head1192 回答日時： 2022/05/15 19:27

原子核はプラスの電気、電子はマイナスの電気で、この場合考慮しなければならないのは「電磁気力」。

重力も働くことは働くけど、電磁気力に比べれば数ケタ違いに小さいから、無視してしまって差し支えない。

電磁気力とは要するに
「プラス同士、マイナス同士は反発し合い、プラスとマイナスは引き合う」

原子核はプラスで電子はマイナスだから、この場合２つの間には引き合う力が働く。
となると、原子核との距離ｒを２ｒにするには「エネルギーを投入し原子核から引き離す」という操作をしなければならない。

その投入したエネルギーは電子の潜在エネルギーとなり存続する。
「エネルギー保存則」があるからである。

その結果、潜在エネルギーが加わった分、距離ｒの電子より多くのエネルギーを距離２ｒの電子は持っている、ということになる。

これは、重力ポテンシャルエネルギーと似ている。
地球からの距離ｒにある物体を２ｒにするには運動エネルギーを投入する必要がある。
そしてそのエネルギーは物体の位置エネルギーとなって潜在化する。

この回答へのお礼

原子核から引き離すためにエネルギーが必要というイメージになるんですね！すごく分かりやすく助かりました！
他の皆様もご回答ありがとうございました

お礼日時：2022/05/15 21:24

No.2 回答者： cobra921212 回答日時： 2022/05/15 05:39

原子核のまわりに有る電子のエネルギー状態は原子特有の値のみとることができます。

その中間の状態でいることはできません。電子が存在できる軌道はいちばん内側からＫ殻，Ｌ殻，Ｍ殻，Ｎ殻と呼ばれ，内側ほど強く原子核に結合している，いいかえればもっともエネルギーが低い状態です。それぞれの殻には何個の電子が入れるか決まっており，いちばんエネルギーの低い状態から電子が詰まっていきます。内側から順に空席がなく電子が詰まっている状態がもっともエネルギーが低く，安定な状態です。もし電子が外側の軌道にいて，またそれより内側の軌道に電子が入れる空席があったとすると，電子はエネルギーの高い状態から低い状態に移り，そのときに余分なエネルギーを光として放出します（発光）。逆に、安定な原子に，電子がより外側の空いている軌道に移動するのにちょうど必要なエネルギーを持つ光を与えることによってエネルギーの低い状態から高い状態に移る現象もおきます（吸収）。電子は中途半端な状態にいることはできませんから、エネルギー状態の変化に伴って発光あるいは吸収される光のエネルギーは決まった値をとります。このことを使うと、発光された光、あるいは吸収された光のエネルギーを知ることによって、発光あるいは吸収した元素の種類と電子の状態を知ることができます。

https://www2.kek.jp/kids/class/atom/img/class-4- …
https://www2.kek.jp/kids/class/atom/img/class-4- …

No.1 回答者： 宇宙少年ソラン 回答日時： 2022/05/15 02:25

素人ですが

https://www2.meijo-u.ac.jp/~tnagata/education/oc …

これによると
核に近いほど安定して
エネルギーが低くなるみたいですね。