電子核のＭ殻とＮ殻の定員?は何個かについて

質問

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。

回答No.1

matumotok · ベストアンサー

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。。。

そして、各軌道への電子の入り方は次のようになります。

1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d…

ちょうど添付の図のような順番です。よく見ると、前の殻が埋まる前に次の殻の一部に電子が入っているのです。混乱させるかもしれませんが、さらにこれにも例外があります。化学とは奥深いものです。

お礼

こんにちは☆
お返事ありがとうございます。

カリウムもカルシウムも、Ｍ殻が８こでＮ殻に移動していたので、
やっぱり８のところに何かあるのかなぁ、とか思ったけれど全然わからず疑問に思っていました。

質問を書いてからもう一回教科書を見てみたら、
「カリウム原子やカルシウム原子ではＭ殻にさらに電子が入るよりも、Ｍ殻に８個の電子が入ったまま、その外側のＮ殻に電子が入ったほうが安定した状態になる。」って書いてあるのを見つけました。
というか、前にもこれは一回見つけてたんだと思うのですが、
でもやっぱりよくわからないし・・みたいに思っていました。

教えていただいたら、図もとてもわかりやすくて、３ｐの次が４ｓになっていることなどもよくわかりました。
ずっとわからなかったことが一日でわかるようになってとてもうれしいです。

勉強、苦手なのに１ｓとか、軌道とかなにかなぁとか、色々と調べたくなりました。
教えてくださってありがとうございました。
とてもうれしかったです☆

回答No.4

htms42

私も授業で言ってました。
・大部屋の中が小部屋に分かれている
・その小部屋の定員が
２，６，１０，１４、・・・になっている。
（１，３，５，７、・・・という奇数の数列の２倍）
（小部屋の名前がｓ、ｐ、ｄ、・・・）
・大部屋の中の小部屋の数が順に増えていく
ｓ
ｓ　ｐ
ｓ　ｐ　ｄ

・・・・・・
という内容です。

エネルギーの低い方から入っていくということで言うと
図は上下逆の方がいいでしょう。
小部屋の中でも数の多いほうがエネルギーが高いとします。
（４ｆ、５ｄは少し高い目にずらさないと合いません。
実際は逆で、ｓとかｐの上がり方が上に行くほど小さくなっていると言うことでしょう。）
７ｓ
　　　　６ｐ
　　　　　　　　５ｄ
６ｓ　　　　　　　　　　４ｆ
　　　５ｐ　　　　
５ｓ　　　　４ｄ　
　　　４ｐ
４ｓ　　　　３ｄ
　　　３ｐ
３ｓ
　　　２ｐ
２ｓ　

１ｓ

これに下から、左から順に入っていくと
１ｓ、２ｓ、２ｐ、３ｓ、３ｐ、４ｓ、３ｄ、４ｐ、５ｓ、・・・
こういう風に考えると
新しい大部屋に入る時はまずｓに入ります。
その手前は
２ｓの手前は１ｓ
３ｓの手前は２ｐ
４ｓの手前は３ｐ
５ｓの手前は４ｐ
・・・
です。
大部屋の中の最後はいつもｐ（最初だけはｓ）です。
この区切りが不活性元素です。

＃３様の「フィントの規則」は「フントの規則 Hund's rule」ですね。

お礼

お返事ありがとうございます。

大部屋って言うのはＫ殻Ｌ殻Ｍ殻Ｎ殻のことですよね!
そのなかにｓとかｐとかｄなどの小部屋があるんですね!
それでエネルギーの低いのが、殻で言えばＫ殻のほうで、ｓｐｄでいえばｓの方ってことでよかったですよね・・

＃４さんはもしかして化学Iの先生ですか??
授業でちゃんと説明されているんですね!
私のところでも説明されていたのかもしれないです。結構やすんでしまったので・・

今回は教えていただいたことの全てはわからなかったけれど、とりあえず疑問に思っていたことは解決できました。
これからも教科書をよく読んだりしてもっとよくわかるようにしたいと思います。

教えてくださってありがとうございました☆

回答No.3

km1939

No.1さんが図を含めて詳細に説明されているので確実に理解して
　下さい。
　尚、パウリの原理、フィントの規則もあわせて理解すれば完全で
　しょう。

お礼

お返事ありがとうございました。

確実かどうかはわからないけれど、私なりには理解できたと思います。
ありがとうございます。

パウリの原理、フィントの規則というのは辞書で調べてみたのですが、難しくて、パウリの原理の説明の中で、
「パウリの原理を用い、エネルギーの低いほうから順に原子軌道をうめていくことにより、元素の周期表の説明が与えられた。」
というところだけは＃４さんの説明と関係ある感じかな・・と思ったくらいでした。
いつか難しい話もわかるようになりたいです。

教えてくださってありがとうございました☆

回答No.2

noname#160321

＃１お答えの図は懐かしいです。
大学教養学部の一般化学の講義で使いました。… --(遠い目)

お礼

こんばんは。
＃２さんもあの図で勉強されたんですね!
とてもわかりやすかったです。
ありがとうございました☆