原子の電子配列で・・・

質問

電子が運動することの出来る空間の電子殻の
Ｋ殻、Ｍ殻、Ｌ殻は最大電子数が２、８、１８だとありますが・・・
電子配置図を書く場合、例えばＣａの電子配置図とかは２、８、８、２と書くように習いました。
Ｌ殻は１８個まで入れるのに８個でＮ殻に行っているという事なのでしょうか？？

回答No.2

Deerhunter · ベストアンサー

確かにM殻の最大許容電子数は１８なのですが、エネルギー的にN殻に先に入ってもらったほうが原子として安定するのでそうなっているのです。
例えてみれば、定員１８人のM車両に８人まで乗せて、ちょと込んできたからN車両に乗ってよ、言うことで残りの電子はNに行くとみんな快適みたいな。

大学で理系ならシュレディンガー方程式を学ぶので、そのときにもっと詳しいことが分かると思います。

回答No.5

Tacosan

めちゃめちゃ細かい話になると, Cu の基底電子配置が [Ar] 3d9 4s2 ではなく [Ar] 3d10 4s1 であるというように, 一般に (n-1)d9 ns2 より (n-1)d10 ns1 の方が (d 副殻がちょうどうまるため) 安定で, これがこの族 (Cu, Ag, Au) に共通する 1価イオンの原因だったりします.
ちなみに周期表としてはいくつか提案されていますが,
第1周期: 1s
第2周期: 2s
第3周期: 2p→3s
第4周期: 3p→4s
第5周期: 3d→4p→5s
...
のように, ちょっとずらした形のものも一応あります. これだと各周期の最後が必ず ns2 で終わって右端がきれいにそろいます.

回答No.4

noname#62864

これまでの説明にもありますように、K,L,M等の電子殻は、さらに細かく分けられ、それらは、1sとか2pというように、数字と記号で表記される軌道で構成されています。1で始まる軌道がK殻、2がL殻、3がM殻、4がN殻に属することになります。
アルファベットはおおざっぱに言って軌道の形を表しますが、詳細は省略します。ただし、各軌道において、収容可能な電子の最大数は、sで２電子、pで６電子、dで10電子となっています。このことは重要であり、以下に示しますように、周期表における元素の配列と対応しています。
実際の周期表における元素との対応を以下に示します。
第１周期：1s（最大２電子）
第２周期：2s（２電子）→2p（6電子）
第３周期：3s（２電子）→3p（6電子）
第４周期：4s（２電子）→3d（10電子：遷移金属に対応）→4p（6電子）
第５周期：5s（２電子）→4d（10電子：遷移金属に対応）→5p（6電子）

すなわち、本来K殻として、第３周期に来そうな3dが、第４周期に来ていることになります。その理由はこれまでにも述べられているように、この軌道に電子が入るよりも、4s軌道に入った方が安定であり、先に4s軌道に電子が入るためです。その結果、第４周期においては、4s（K,Caに対応）、3d（Sc～Znに対応、遷移金属）、4p（Ga～Krに対応）が周期表のブロック分けと対応していることがよくわかります。
第５周期に関しても同様です。
このように、3d,４dの軌道に電子が入りつつある状態が遷移金属ということになります。

なお、周期表の下の欄外に書かれているランタノイドやアクチノイドは、3d,4dの軌道の場合と同様に、4f,5fの軌道が関与することによるものです。

要するに、K,L,M等の電子殻は、さらに細かく分けられ、その細かく分けた軌道の安定性の差によるものと言えます。その細かく分かれた軌道が、周期律と対応していることになります。

回答No.3

sayakaslaw

そうです。その18は、最大電子数ですよね。
これ、ややこしいんですよね。説明。Ｃａは、第４周期以降の元素ですよね。
Ｋ殻(n=1) L殻(n=2) Ｍ殻(n=3) Ｎ殻(n=4)
＊質問　殻の順番まちがってるよ
　第４周期以降の元素の電子配置はＨ～Ａｒに比べてみると内側の殻から順次はいっていくとはかぎらず、バウリの禁制律により、同一状態の軌道には、お互いに逆スピンの電子２個が入って安定する。つまり電子は、２個１組の軌道を持つことになります。この軌道は、ｓ軌道ｐ軌道ｄ軌道、ｆ軌道などがあり、各電子殻において、Ｋ殻は、１ｓ軌道1つ、Ｌ殻は２ｓ軌道1つと２ｐ軌道3つＭ殻は、３ｓ軌道1つと３ｐ軌道3つと３ｄ軌道５つ、　Ｎ殻は、４ｓ軌道1つと４ｐ軌道３つと４ｄ軌道５つと４ｆ軌道７つをもつが４ｓ軌道のほうが３ｄ軌道よりエネルギーレベルが低いためＫやＣａでは電子が３ｄ軌道つまりＭ殻には、はいらず４ｓ軌道、Ｎ殻に先にはいる　分かるかな、図にしてみて３番目の殻には、はいらず４番目の殻に先にはいちゃうの、ここでＣａの電子配置図　２、８、８、２完成　つづき、いくよ
Ｓｃからは、３ｄ軌道のほうが４ｐ軌道よりエネルギーれべるが低いのでＮ殻つまり４ｓ軌道に電子がはいったまま、内側にあるＭ殻、３ｄ軌道に電子が入るという傾向になる３ｄ軌道がいっぱいになると、４ｐ起動に電子がはいってきて、この傾向は、Ｋｒで完成することになります。
　簡単にいうと１番、２番目の殻までは順番、けど３番目の殻に電子が８こ入ったら次は４番目に２こ入る。
その後は、４番目に２こ入ったまま３番目の殻に残ってる枠分１０こ入る、これで３番目の殻は、閉殻。そして最後は４番目の殻に３０こはいって閉殻。

　図にしたらわかりやすいとおもうけど、どうかな？

回答No.1

tamimola

電子殻はさらにｐ軌道・ｓ軌道・ｄ軌道…というように「軌道」というものに分けられます。

そしてｐ軌道・ｓ軌道・ｄ軌道はそれぞれ最大２個・６個・１０個の電子が入ります。

Ｃａの場合ですが、
Ｋ殻のｐ軌道に２個、
Ｌ殻のｐ軌道に２個、ｓ軌道に６個
Ｍ殻のｐ軌道に２個、ｓ軌道に６個、
Ｎ殻のｐ軌道に２個の電子が収まるので、あなたの言うようになるのです。

わかりやすく言えば、ｄ軌道に２個の電子が収まるより、Ｎ殻のｐ軌道に２個の電子が収まるほうが安定するのです。

と、説明しましたが、これは私は浪人時代に予備校で習いました。高校では聞いた覚えがありませんし、実際その手の問題に出会った経験はほとんど皆無です。ですからあまり悩まないで、「あー、そーゆーことか」程度でいいと個人的には思います。