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M殻には、18個電子が入るはずなのに
Ar(アルゴン)は最外殻に電子が8つしか入っていないのに、希ガスの電子配置となり、価電子数を
0としているのは何故なのでしょうか。
前から不思議に思っていたことなので
教えてください

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KR 意味」に関するQ&A: KR Ver.の意味

A 回答 (2件)

ごきげんよう。



希ガス元素の電子配置というのははそもそも、「閉殻」状態、あるいは原子最外殻に電子が8つ収まった状態(ヘリウムの場合にはK殻に電子2つ、ネオン以降の場合はL殻以降の殻に電子が8つ)です。
アルゴン以降は原子最外殻が全部電子で埋まった状態ではないのです。


【希ガスの電子配置】

 2He=K(2)      ┐閉殻…最大数の電子が収容された電子殻
 10Ne=K(2)L(8) ┘
 18Ar=k(2)L(8)M(8)                ┐
 36Kr=K(2)L(8)M(18)N(8)           │ 最外殻電子が8個
 54Xe=K(2)L(8)M(18)N(18)O(8)       │
 86Rn=K(2)L(8)M(18)N(32)O(18)P(8) ┘ 


そもそも、電子殻はK殻(2個)、L殻(8個)、M殻(18個)、N殻(32個)、……と原子核の外側に増えていくわけですが、順番に入っていくのは原子番号18のAr(アルゴン)までです(K殻に2個、L殻に8個、M殻に8個)。しかし原子番号19のK(カリウム)では、電子はM殻を埋めずにN殻に入ります。

K殻に電子2つ、ネオン以降の場合はL殻以降の殻に電子が8つ入った場合(希ガスの電子配置)では、非常に安定している、つまり電子がこの状態から飛び出して他の原子と結合しにくいために化学的に極めて不活性で、元素相互または他の元素と化合しにくくなります。


ここらについての詳細は、No.1さんの点線以下の補足や以下のURLにあるかと。
なぜ原子最外殻に電子が8つ収まった状態が安定なのか、なぜ順番に内側の殻から埋まっていかないかについては、エネルギー準位の話として、もう少し詳細な説明が必要になりますです。


価電子というのは、No.1さんがおっしゃっているように、化学結合に関係する電子のことですので、化学結合が非常に起こりにくい希ガスの価電子は0ということになります。
(あくまでも「非常に化学結合しにくい」のであり、希ガス化合物が絶対に存在しないわけではありません。最もイオン化エネルギーの低いキセノンは化合物があるのだとか)

参考URL:http://www.tennoji-h.oku.ed.jp/tennoji/oka/2005/ …
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この回答へのお礼

長文で丁寧に説明して頂きありがとうございます。
文章を印刷して、ゆっくり理解していこうと
思います☆
URLまで載せて頂いて本当にありがとうございました☆

お礼日時:2005/06/12 19:06

価電子とは、化学結合に関与する電子のことです。

アルゴンなどの希ガス原子は化学結合をしないので、価電子は無いとするのが妥当です。
--------------------
以下は参考です。不必要なら無視してください。

希ガス以外の典型元素では、一般に最外殻の電子が化学結合に関与するので、最外殻電子数を価電子の数とします。希ガスでは最外殻電子は8個ですが、化学結合をしないので、この8個を価電子と呼びません。

M殻には18個の電子が入ります。詳しく言うと、M殻は s, p, d の3つの軌道(副殻)からなり、それぞれ定員が2,6,10個です。希ガスは、s軌道とp軌道が満たされた状態です。d軌道はエネルギーが高く、あとでScからZnまでで順に満たされます。dが満たされていく過程が、元素の周期表でいう遷移元素(3族から11族の範囲)です。遷移元素ではd電子が結合に関与するため、価電子の定義が不明確になります。

ついでに書くと、

K殻はsだけ
L殻はsとp
M殻はsとpとd
N核はsとpとdとf

となっています。f軌道は定員14です。fが満たされる過程が周期表のランタノイド、アクチノイドです。

なお、希ガスの化合物も研究されており、つくることが全く不可能というわけではありません。

回答が的外れだったり、意味がよくわからないなどの場合は補足してください。
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この回答へのお礼

的外れなんかではないです!!
本当に詳しく説明して頂きありがとうございました☆
文章を印刷して、ゆっくり理解していこうと
思います☆
ありがとうございました☆

お礼日時:2005/06/12 19:05

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Q電子核のM殻とN殻の定員?は何個かについて

いつもありがとうございます。

K殻にはいれるのは 2こ
L         8こ
M        18こ
N        32こ

みたいなんですけど、
アルゴンだと「+18」でK殻に2こ、L殻に8こでいっぱいまではいって、M殻に8こで、全部で18こだからいいんですけど(まだM殻の定員まで達していないから)、

カリウムだと「+19」で、K殻2こ、L殻8こ、その次のM殻が8個しか入ってなくてもう後の1個はN殻にいってしまいます。

カルシウムも「+20」で、K殻2こ、L殻8こ、次のM殻が8こしか入らなくてまた次のN殻に2個はいっています。

教科書に載っているのが特別な例として、M殻が8こなのか、
やっぱり本当は(それ以外の普通のもの。が何なのかもよくわからないですが)18こ入れるのか
それか、ほんとうはM殻もN殻も8こが定員だったとしたら
18ことか32こというのは何のことかなぁと思ってよくわかりません。

もしよかったら教えてください。よろしくお願いします。

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こんにちは。

実は必ずしもKLMNの順番に電子が詰まっていくわけではありません。殻よりも軌道の種類で考えていくと良いのですが、もしかしたら学校ではまだ習っていないかもしれません。

K殻には1s軌道がひとつあり、電子が二個入ります。
L殻には2sひとつ、2pが三つの計4つの軌道があり、各軌道二個ずつの8電子が入ります。
M殻には3sひとつ、3pが三つ、3dが五つの九個の軌道があり、各軌道二個ずつの18電子が入ります。
N殻には4sひとつ、4pが三つ、4dが五つ、4fが七つの十六個の軌道があり、各軌道二個ずつの32電子が入ります。
以下同様。。。

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1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d…

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まず、最外殻に入る電子の最大数は周期数(言い換えれば原子核の周りにある電子軌道の本数)をnとすると2n`2と表されます。
なので、
例えば、M殻はn=3となるので2×3`2=18個の電子が入ると満杯になります。
つまり、最外殻電子は8個とは限りません。

しかし、希ガス原子(He~Rn)の最外殻電子数はHeを除いて必ず8個になります。
HeはK殻(n=1)に最大数電子が入った状態なので、2×1=2個の電子しか入りません。
また、各原子が持つ電子の総数は原子番号に等しいので、原子番号が2のHeは2個の電子しか持たない、と言い換えることも出来ます。

ここから本題に入りますが、M殻以降の電子殻には面白い性質があります。
それは、M殻は先程書いたように18個の電子が入るのですが、8個電子が入る(←希ガス元素のアルゴン)と安定な状態になり、まだM殻に空きがあるにも関わらずN殻に電子が入り始めます。
そしてN殻に電子が2個入る(←20番元素カルシウム)と、次のスカンジウムからはM殻の電子が18個になるまで再びM殻に電子が入り始めます。
よって、スカンジウムはM殻に再び電子が入りはじめて最初にある元素ですので、各電子軌道にある電子の個数は次のようになります。
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よってM殻には9個の電子が入っていることになります。

なお、M殻に電子が18個入る(←30番元素亜鉛)と次のガリウムからは、再びN殻に電子入り始め、N殻の電子が8個になる(←希ガス元素のクリプトン)とO殻に電子が入り始めます。
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余談ですが、学校で遷移元素と典型元素を習いませんでしたか?
遷移元素は最外殻の電子軌道よりも1つ内側の電子軌道に電子が入るグループで、典型元素は最外殻の電子軌道に電子が入るグループだと思っておいたらいいかと思います。

まず、最外殻に入る電子の最大数は周期数(言い換えれば原子核の周りにある電子軌道の本数)をnとすると2n`2と表されます。
なので、
例えば、M殻はn=3となるので2×3`2=18個の電子が入ると満杯になります。
つまり、最外殻電子は8個とは限りません。

しかし、希ガス原子(He~Rn)の最外殻電子数はHeを除いて必ず8個になります。
HeはK殻(n=1)に最大数電子が入った状態なので、2×1=2個の電子しか入りません。
また、各原子が持つ電子の総数は原子番号に等しいので、原子番号が2のHeは2個の電子しか持たない、...続きを読む

Q二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式

タイトルのとおりなのですが、二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式が
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そこまでわかっているのなら、後は
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最初の式を2倍して、2番目の式と足せば、
2H2S + SO2 + 4H+ + 4e- → 4H+ + 2S + 4e- + S + 2H2O
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2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
となります。

Q水素結合とはどういうものですか?

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Aベストアンサー

要は、「電気陰性度の大きい原子に結合した水素と、電気陰性度の大きい原子の間の静電的な引力」です。
電気陰性度の大きい原子というのは、事実上、F,O,Nと考えて良いでしょう。
電気陰性度の大きい原子と結合した水素上には正電荷(δ+)が生じます。また、電気陰性度の大きい原子上には負電荷(δー)が存在します。

水素が他の原子と違うのは、その価電子が1個しかないことです。つまり、他のイオンとは異なり、H+というのは原子核(通常は陽子)のみになります。他のイオンの場合には、内側にも電子格殻が存在しますので、原子格がむき出しになることはありません。
ご存じと思いますが、原子核というのは原子のサイズに比べてはるかに小さいために、H+というのは他のイオンとは比べ物にならないほど小さいといえます。もちろん、正電荷を持つ水素というのは水素イオンとは異なりますので、原子殻がむき出しになっているわけではありませんが、電子が電気陰性度の大きい原子に引き寄せられているために、むき出しに近い状態になり、非常に小さい空間に正電荷が密集することになります。
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そのときの、水素は通常の水素原子に比べても小さいために、水素結合の結合角は180度に近くなります。つまり、2個の球(電気陰性度の大きい原子)が非常に小さな球(水素原子)を介してつながれば、直線状にならざるを得ないということです。

要は、「電気陰性度の大きい原子に結合した水素と、電気陰性度の大きい原子の間の静電的な引力」です。
電気陰性度の大きい原子というのは、事実上、F,O,Nと考えて良いでしょう。
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Qイオン一個に含まれる電子の数

問い)イオン一個に含まれる電子の数は、それぞれ何個か
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 (2)OH-  (答)10個
 (3)NO3- (答)32個
 (4)CO32- (答)32個
 (5)SO42- (答)50個
という問題なんですが、どうやって解けばよいのでしょうか。
教えてください。

Aベストアンサー

(1)だけ回答します。あとは考え方は同じです。
NH4+
窒素は原子番号7なので中性状態で7個の電子をもちます。
(これがわからなければ説明しょうがありません。)
水素は1なので中性状態で1個の電子です。

中性のNH4は7+4x1=11個の電子を含みます。

NH4+:+1価ということは1個電子が取れているということなので、
11個ー1個=10個が回答。

Qなぜ熱をかけると分子の運動が激しくなるのですか。

熱をかけると分子が激しく運動するようになるというのは電子が関係していることなのでしょうか。

Aベストアンサー

>固有振動数と共鳴のような関係なのでしょうか。

まさしくその通りですね。
マイクロ波の振動数は、水分子の回転の固有振動数に一致し、
赤外線領域の振動数は、水分子内のO-H結合角の固有振動数に一致し、
可視光~紫外線領域の振動数は、電子の励起の固有振動数に一致するわけです。ちょっとイメージの異なる電子の励起を含めて、すべて共鳴現象と考えてよいと思います。


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