No.11ベストアンサー
- 回答日時:
#9、10です。
#9で「#8について」と書きましたが「#6について」の間違いでした。#8様、申し訳ありません。
書いたついでですのでもうひとつ。
質量にしたがって並べた元素の順番が大筋、陽子の数にしたがって並べた順番と同じになっていたというのは中性子の数がかってな値を取ることが出来ないということから来ています。周期表を見てもらうと原子量の値が原子番号のほぼ2倍になっています。中性子の数≒陽子の数が成り立っています。確かに中性子の数は1つに決まりません。でもどんな値でもいいのではないのです。
(私は授業で「周期表の中での位置が分かれば元素番号は分かる。陽子の数と中性子の数はほぼ等しいので原子量の値に近い数字を予想することが出来る。」と言ってきました。)
中性子は陽子と陽子の反発を打ち消す働きをします。中性子の存在しない同位体が水素だけであるというのはこれが理由です。2つ以上の陽子だけで出来た核は存在できません。(A)
核の中では陽子と中性子が互いに入れ替わっているというのも数が近いという理由になるでしょう。中性子だけでは不安定です。(B)
(A)(B)から中性子の数はある範囲にあるという予想が出来ます。
陽子の数と中性子の数の差の大きい同位体が出来たとしても核反応が起こって差の小さい元素の同位体に変わってしまうのです。放射性同位体であるということです。
原子番号6の炭素では陽子の数が6個です。中性子の数が6の同位体が一番多いです。中性子の数が7の同位体も安定です。中性子の数が8の同位体は放射性です。半減期が約5000年です。β線を出して質量数14の窒素に代わります。陽子の数=中性子の数=7になります。
No.10
- 回答日時:
#8についてです。
ベーテの「阻止能」の計算は1933年です。
チャドウィックの中性子の発見の翌年ということになります。
モーズレーの特性X線の法則の発見の20年後の事です。
原子の核が関係する現象でも総電子が関係する反応でも原子番号(元素番号)Zが出てきます。阻止能は総電子が関係する現象の例です。どちらもあるのです。こういう例があるからといって原子番号が電子の数から決まっているという結論を出す事は出来ません。#8の内容に従えば原子番号=陽子の数というのが確立するのは1933年以後のことになってしまいます。
電子の存在は陰極線の研究からJ.J.トムソンにより証明されました。1897年のことです。この電子がすべての物質を構成している基本粒子の1つであるということが確認されるのはさらに後のことです。多分かなり時間がかかったと思います。
こういうことは全て物理の話です。
原子の構造が分からなければ原子に番号をつけて整理することができないわけではありません。そういうこととには関係なく化学の方では番号をつけて考えてきたのです。周期律表です。化学で使われてきた番号が物理的な新しい発見で修正されてきたことは確かですが原子の構造が全て明らかになってからはじめて原子番号が確立したというのもではないはずです。
No.9
- 回答日時:
原子番号は原子の種類(元素)を整理するためのものです。
何かを基準にして並べているのです。原子の種類があるていど多くなれば当然そういう考えが出てきます。原子の構造など分かっていないときの話です。まず質量でしょう。メンデレーエフが周期律表を考えたとき(1869年)も質量が手がかりでした。でも質量の順に並べたものが何故周期律を示すのかは明らかではなかったのです。また周期律に従うように決めた順番と質量の順番が食い違うという例も見つかりました。でも大元は質量です。質量につながるものは電子ではありません。原子番号の確定はモーズレーの特性X線についての法則(1913年)によってです。特性X線の波長から原子番号が決まります。質量の順番と周期表による順番との食い違いも正してくれます。特性X線の波長を決めているものは実は核の総電荷です。核の総電荷が電子のエネルギー準位の大きさを決めますから原子番号も核の総電荷から決まるということになります。
これは核の構造が分かるよりも前のことです。同位体の存在の確認(放射性同位体1906年、安定同位体1912年)、中性子の発見(1932年)と続いた後、陽子と中性子の組み合わせで核を考えるモデルが出来ることになります。モデルが確立すれば核の総電荷につながるのは陽子の数であるということは明らかになります。
決め手になるのはやはり原子の質量と核の電荷です。
「電子の数=陽子の数だから電子の数で番号をつけても構わない」というのは後からつけた形式論です。NaとNa+とを同じ元素の異なる存在形態と考えるということ自体、電子の数が変わっても核が同じであれば同じ元素と考えましょうという立場を明らかにしているのです。
#4、#6にあるように番号付けをするのに中性の場合と断らなければいけないのであれば物質の記述には不十分です。イオン性物質と分子性物質で番号の基準が変わるということになります。陽子の数であれば「中性の場合」という断りは必要ありません。
No.8
- 回答日時:
そのあたりは、物質の本質とか面白い話もあるのですが、高校レベルだと暗記かもしれませんね。
ただ、なんかしっくりこないかもしれないのは事実で、僕もはじめは意味がわからなくて納得できなかったです。それでも今は理系できちんとやっているので大丈夫です。むしろ、そういうところで暗記でさっと行ってしまう人ほど表面的にしか理解していないのでどこかで躓くのではないでしょうかね。とはいっても受験は解ければ関係ありませんが。とりあえず、化学のはじめの方はK軌道だとかイオン化エネルギーとか用語が多いわりに「だからなんかよくわからん」というものがおおいので「そういうものか」と割り切って先に進んでください。あまり深く考えてもしかたないです。ただ、反応式とかがでてきて、計算問題もそれなりにこなすぐらいになった時に、もう一度戻ってください。たぶん前よりも理解できるはずです。下手に最初の方で理解しようと思っても、よくわからない場合はとりあえず誰かに聞いて、それでもわからない場合は先に進んでしまいましょう。全体が見えて初めて重要なポイントがつかめることもあります。
ただ、とりあえず初学者としてはこれだけはイメージしてください。地球のまわりに軌道を描いて月とかいろいろな星が回っている状況です。ここで、その星ひとつ一つが電子です。地球は、中性子と陽子がいくつも集まってできています。陽子の数が一つ、二つ、、、と変わると物質がH,He、、、と大きく変わります。中性子の数はあまり変わりませんが変わると同位体というものができます。こんなイメージであとは電子の数とかは教科書を参考にしてなんとなく物質ってこんなもんなのかな?とでも思っておけばいいと思います。物質が反応するのは、電子の数が動くからで、原子核字体が変化することはほとんどない。
天体にたとえるのはものすごくイメージしやすいですね。
太陽の周りをまわっている数ある惑星が電子で
その太陽自体が陽子と中性子でできているということですね。
で、陽子の数が増えるにつれてH,He,Li,Beとかわっていくんですね.
ありがとうございます。だんだん理解してきました。
No.6
- 回答日時:
#4の回答者です。
再びお邪魔します。えーと、
丸暗記にならない考え方の第一ステップとしては、前回#4の回答の内容でよいと思っていますが、
ややこしさをご覚悟の上でしたら、“読み物”として下記もご参考に。
細かいことを言えば、
中性原子(イオンになっていない原子)で、原子番号と電子の数とが一致するということです。
また、(手元の物理事典も参照しましたが)、歴史的経緯から言えば、原子番号とは、元々、元素同士を区別するため、特に、周期表で元素の順位付けをするために考えられた番号であり、陽子の数と一致することがわかったのは、それより後のことです。
つまり、原子番号は“結果的に”陽子の数と等しかった、ということです。
なお、イオンになりやすい/なりにくい、イオン結晶を形成する/しない、といった性質も、結局は、中性原子であるときの電子の数で決まっています。
さらに余談ですが、
学生の頃、専攻の関係で、アルファ線(放射線の一種であり、プラス電荷の荷電粒子)が物質内を通過するときの減速のしかた(「阻止能」といいます)のことを習いましたが、
通過される物質の阻止能を表す式の中にZという文字(原子番号のことです)が登場しまして、Zが大きいほど阻止能が大きくなります。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question …
これは、物質内の陽子の個数が多いほど減速しやすいということではありません。
原子の大きさや物質内の原子の間隔に比べて、原子核の大きさは非常に小さいので、アルファ線にとって見れば、物質中を通過するときの邪魔者は、ほとんど電子しかありません。
いわば、「電子の雲」の中をアルファ線が突っ切るわけです。
つまり、電子の個数が多いほど減速しやすく、その個数は、結果的に陽子の数と一致する、ということなのでした。
No.4
- 回答日時:
元素が持つ性質のほとんどは、電子の数で決まっています。
中性子の数が関与する性質といえば、せいぜい中性子が多いほど原子の質量が大きくなることぐらいだと思っておいて、ほとんど不自由することはないです。
原子同士の結合、化学反応、色など、これらすべてが電子の数で決まっています。
そういう意味では、
原子番号 = 電子の数
と考えるほうが、むしろ良いぐらいです。
原子は電気的に中性なので、陽子の個数と電子の個数は一致します。
原子番号 = 電子の数 = 陽子の数
このように覚えておけば、忘れることはないのでは。
みなさまわかりやすいご説明ありがとうございます。
読んでいくうちにいろいろな新しいことがわかりました。
原子って陽子+と電子-があるから中性なんですね。
また電子の数で原子同士の結合、化学反応、色なども決まっているというのもはじめて知りました.
原子番号 = 電子の数 = 陽子の数
覚えておきます.ありがとうございました。m(_ _)m
No.3
- 回答日時:
#1さんが「定義だと思って」とおっしゃっていますが、定義そのものです。
思わなくても定義です。理屈も何も、原子番号というものを原子番号=陽子の数と定義したのです。そういう取り決めなので、この式そのものが理屈とも言えますね。
No.2
- 回答日時:
原子番号=陽子の数、というのは約束です。
中性の原子(イオンになっていない原子)では、
陽子数=電子数
です。
電子数がわかれば、電子配置から価電子数が決まり、
価電子数からその原子がどのようなイオンになったり、
最大何個の原子と結合できるのかがわかります。
原子番号からいろいろな情報を引き出すことができるのです。
だから原子の種類とセットで原子番号(電子数)を覚えておく必要があります。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 化学 原子半径について同一周期では、 原子番号が大きいほど小さくなる。 ↓ この考え方をイオンにも適応して 1 2023/05/05 16:07
- 化学 β壊変について 4 2023/05/29 10:19
- 大学受験 現在高3私立理系志望(浪人するかもです) 英数物の3科目偏差値40〜45程度共テ6割 所属高校の偏差 2 2023/02/25 09:24
- 化学 参考書に以下のような記述がありました。 「原子核を構成する核子の数(陽子数と中性子数の和)を質量数A 1 2023/03/01 14:31
- その他(セキュリティ) IDと暗証番号・パスワードの管理の画期的かつ簡単便利な方法を考案した。他人に検証してもらう方法は? 5 2023/02/08 08:49
- 戸籍・住民票・身分証明書 マイナンバーカードの更新について教えてくださいな マイナンバーカード更新の時期が来たので携帯で済ませ 2 2023/07/31 01:47
- 大学受験 受験期に学校行く意味 私の通ってる高校偏差値70以上の進学校なんですが、私の高校の先生の一部が受験に 5 2022/10/26 22:46
- 中学校受験 中学受験 3 2022/11/13 21:17
- 大学受験 高二です。困ったら理系とか、就職楽すぎ とか言う人達が一定数居ますが、高校までの数学、理科と大学入っ 5 2022/05/14 18:51
- 数学 数的処理の勉強方法について 最初数的処理の勉強を始めた学生です。 パターン暗記というものが良いらしい 3 2023/04/03 11:54
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
化学において相対質量と質量数...
-
酸化鉄(Ⅲ)中の鉄のモル数を求め...
-
相対質量から原子量を求めると...
-
質量と質量数の違い
-
uの読み方を教えてください
-
マグネシウム原子1個の質量って...
-
天然では同位体が存在しない元...
-
原子番号 質量数 のついてい...
-
原子量と原子分率?
-
元素に関して覚える事
-
元素記号の左上が質量数で、左...
-
原子量の求め方
-
Da(ダルトン)って何だ?
-
組成 at%→wt% への変換方法
-
教科書に「同じ元素の原子はす...
-
分析化学:相対標準偏差
-
【 化基 質量数≒原子量の理由 ...
-
原子量の基準C=12について
-
存在比について
-
この元素表って軽い順に並んで...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
化学において相対質量と質量数...
-
Da(ダルトン)って何だ?
-
質量と質量数の違い
-
uの読み方を教えてください
-
原子番号と同数存在する粒子と...
-
塩化カリウム(KCl) 1 molは何グ...
-
原子核の質量とか、電子の質量...
-
組成 at%→wt% への変換方法
-
核スピン量子数の推定方法につ...
-
天然では同位体が存在しない元...
-
酸化鉄(Ⅲ)中の鉄のモル数を求め...
-
【 化基 質量数≒原子量の理由 ...
-
原子番号 質量数 のついてい...
-
原子量の求め方
-
原子番号と原子量の逆転
-
硫酸0.25molに含まれる酸素原子...
-
化学の質問なのですが 原子がオ...
-
鉄原子6.0×10²³ 個の質量は108g...
-
化学基礎I Q.原子の質量が原子...
-
化学の質問です。(1)〜(6)まで...
おすすめ情報