(Translated by https://www.hiragana.jp/)
電子殻 - Wikipedia コンテンツにスキップ

電子でんしから

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア(Wikipedia)』
さいそとから電子でんしから転送てんそう

電子でんしからでんしかくえい: electron shell)は、ボーアの原子げんし模型もけいにおいて、原子核げんしかく電子でんし軌道きどうあつまりをいう。わば電子でんし収容しゅうようところのことで、それにいかに電子でんしはいっているかをしめすのが電子でんし配置はいちである。実際じっさい電子でんし軌道きどうかならずしも球状きゅうじょうではなく、このモデルも厳密げんみつには正確せいかくではない。しかし、原子げんし束縛そくばくされた電子でんし状態じょうたい理解りかいするじょう重要じゅうようモデルである。

概要がいよう

[編集へんしゅう]

電子でんしからしゅ量子りょうしすう ごとに複数ふくすうそう構成こうせいしているとみなされ、エネルギーじゅんひくほうからKから・Lから・Mから・Nから・Oから・Pから…とばれている。電子でんしからそれぞれにはいることのできる電子でんしかず ひとしい。ここでしめ電子でんし収容しゅうようすうはあくまで計算けいさんであり、かく電子でんしからじょうで32よりおお電子でんしをもつ原子げんし発見はっけんされていない。

電子でんしからひと以上いじょうの「しょう軌道きどう[1]」(electron subshell) より構成こうせいされ、かくしょう軌道きどうでの電子でんし収容しゅうようすうがその電子でんしからでの収容しゅうようすうとなる。次節じせつ参照さんしょう

電子でんしは、量子りょうしすうちいさい電子でんしからからじゅんはいることになっている。このため電子でんしからかずは、元素げんそによってそれぞれことなり、元素げんそ周期しゅうき決定けっていする要素ようそとなる。それぞれの原子げんしもっと外側そとがわ電子でんしから電子でんしさいそとから電子でんしともいい、まれガスのぞきしばしばあたい電子でんし役割やくわりをする。

  • 電子でんしからアルファベットがKからはじまるのは、発見はっけん当初とうしょはまだこれよりちいさいからがあるとかんがえられていたため、10ぶん予約よやく確保かくほし、11のKがあてられた。しかし、Kからよりもちいさいから発見はっけんされなかった。
  • えいばん英語えいごけん)では電子でんしから数字すうじ表示ひょうじし、マ字まじ表示ひょうじもされると記述きじゅつされている。("1 shell"(Kから)、 "2 shell"(Lから)、 "3 shell"(Mから)、・・・。)
計算けいさんじょう電子でんしから収納しゅうのう可能かのう電子でんしすう
から しゅ量子りょうしすう n 電子でんしすう 2n2 しょう軌道きどう
Kから 1 2 1s
(2)
Lから 2 8 2s+2p
(2+6)
Mから 3 18 3s+3p+3d
(2+6+10)
Nから 4 32 4s+4p+4d+4f
(2+6+10+14)
Oから 5 50 5s+5p+5d+5f+5g
(2+6+10+14+18)
Pから 6 72 6s+6p+6d+6f+6g+6h
(2+6+10+14+18+22)
Qから 7 98 7s+7p+7d+7f+7g+7h+7i
(2+6+10+14+18+22+26)

しかし、実際じっさい周期しゅうきひょうとしてまとめられている元素げんそ電子でんし配置はいちにおいては、電子でんしからない電子でんしすうは、以下いかのようなかたちでしか確認かくにんされていない。

太字ふとじd軌道きどうf軌道きどう)は、余剰よじょう部分ぶぶんとして、電子でんし充填じゅうてんこう周期しゅうきへと後回あとまわしにされる軌道きどう。d軌道きどうは1周期しゅうき、f軌道きどうは2周期しゅうき充填じゅうてんされる。d軌道きどうおもに1周期しゅうきDブロック元素げんそ遷移せんい元素げんそ)の部分ぶぶんを、f軌道きどうおもに2周期しゅうきFブロック元素げんそランタノイドアクチノイド)の部分ぶぶんになう。)

実際じっさいじょう電子でんしから収納しゅうのう可能かのう電子でんしすう
周期しゅうき から 電子でんしすう しょう軌道きどう
だい1周期しゅうき Kから 2 1s
(2)
だい2周期しゅうき Lから 8 2s+2p
(2+6)
だい3周期しゅうき Mから 18 3s+3p+3d
(2+6+10)
だい4周期しゅうき Nから 32 4s+4p+4d+4f
(2+6+10+14)
だい5周期しゅうき Oから 32 5s+5p+5d+5f
(2+6+10+14)
だい6周期しゅうき Pから 18 6s+6p+6d
(2+6+10)
だい7周期しゅうき Qから 8 7s+7p
(2+6)

しょう軌道きどう

[編集へんしゅう]

英語えいごでelectron subshellといい、「しょう軌道きどう」、「ふく電子でんしから[2]、「から」とわれる。ここではほん項目こうもくである「電子でんしから」と区別くべつしやすくするため「しょう軌道きどう」と表記ひょうきする。しょう軌道きどう電子でんしから構成こうせいする電子でんし軌道きどうあつまりで、エネルギーじゅんひく内側うちがわのs軌道きどうからはじまり、p、d、f、g軌道きどうつづく。かくしょう軌道きどう電子でんし容量ようりょうがその電子でんしから電子でんし容量ようりょうとなる。Kからではs軌道きどうの2のみ、Lからではs軌道きどうの2とp軌道きどうの6けい8、Mからではs軌道きどうの2、p軌道きどうの6、d軌道きどうの10合計ごうけいの18となる。

しょう軌道きどう収納しゅうのう可能かのう電子でんしすう
しょう軌道きどう 方位ほうい量子りょうしすう 電子でんしすう 名前なまえ由来ゆらい
s軌道きどう 0 2  sharp
p軌道きどう 1 6  principal
d軌道きどう 2 10  diffuse
f軌道きどう 3 14  fundamental
g軌道きどう 4 18 fのつぎ[3]
h軌道きどう 5 22 gのつぎ
i軌道きどう 6 26 hのつぎ

電子でんし収容しゅうようじゅん

[編集へんしゅう]
ぞうなり原理げんり(Aufbau principle)電子でんしかく電子でんしからかく軌道きどうへの収容しゅうようじゅんうえからK(=1)、L(=2)、M(=3)、N(=4)、O(=5)、P(=6)から

高位こういの「電子でんしから」の低位ていいの「しょう軌道きどう」のエネルギーじゅんは、低位ていいの「電子でんしから」の高位こういの「しょう軌道きどう」よりひくくなっており、そちらへさき電子でんし収容しゅうようされる。これを構造こうぞう原理げんりという。みぎの3ぎょうのMからではp軌道きどう(3p)に電子でんしはいると、つぎはd軌道きどう(3d)ではくNからのs軌道きどう(4s)へ電子でんしはいる。そのでMからのd軌道きどう(3d)へもどる。以降いこう 3d - 4p - 5s - 4d - 5p - 6sとつづいていく。ただしだい4周期しゅうき以降いこうでは例外れいがいもある。詳細しょうさい電子でんし配置はいち参照さんしょう

たとえるなら、ちかくの建物たてものの3かいすより、とお建物たてものの1かい入居にゅうきょするほうが簡単かんたんということである。これがOから、Pからに32よりおおくの電子でんし元素げんそつかっていない理由りゆうでもある。

2012ねん時点じてん発見はっけん報告ほうこくされている(公認こうにんふくむ)元素げんそは、みぎしょう軌道きどう6dおよび7s[注釈ちゅうしゃく 1]たし、7pに電子でんし収容しゅうようしている元素げんそである。

脚注きゃくちゅう

[編集へんしゅう]

注釈ちゅうしゃく

[編集へんしゅう]
  1. ^ 7sは6pののちすでたされている。

出典しゅってん

[編集へんしゅう]
  1. ^ たのしい高校こうこう化学かがく電子でんしから構造こうぞう”. 2012ねん10がつ5にち時点じてんオリジナルよりアーカイブ。2012ねん9がつ23にち閲覧えつらん
  2. ^ weblio sub-electron shell
  3. ^ Jue, T. (2009). “Quantum Mechanic Basic to Biophysical Methods”. Fundamental Concepts in Biophysics. Berlin: Springer. p. 33. ISBN 1-58829-973-2. https://books.google.co.jp/books?id=-W1bL7s--igC&pg=PA33&redir_esc=y&hl=ja 

関連かんれん項目こうもく

[編集へんしゅう]