昨日の学習時間：3.5ｈ
「岡野の化学」ビデオ81～83
原子の構造についておさらいです。自分がちゃんと理解できているか、何も見ないで説明できるか、確認のためつらつらと書きます↓
原子とは、物質を構成している最小粒子のこと。
基本的な構造は、中心に原子核があり、その中に正電荷をもつ陽子と電気的に中性な中性子がある。そして負電荷をもつ電子がその原子核の周辺の軌道上に一定の確率で分布している。
原子番号はその元素の陽子の数。質量数は陽子と中性子を合わせた数になっている。
原子は普通電気的に中性なので、正電荷を持つ陽子の数と負電荷をもつ電子の数は一致する。（イオンの場合はこれが一致していない）
電子の軌道は一番内側から順にK殻、L殻、M殻、N殻…と名前がついていて、それぞれの電子殻に入れる電子の最大収容数は２ｎ2で決まっている。
電子殻の中にはさらに軌道があって、ｓ軌道、ｐ軌道、ｄ軌道、ｆ軌道…と名前が付いている。これらにも最大収容数があって、例えばｓ軌道は上下逆向きの電子２つまで、ｐ軌道は上下逆向きの電子２つが最大６つまで入る。
これらの軌道に電子が入る順番も決まっている。
電子はまず最初にＫ殻のｓ軌道に上下逆向きで電子が２つ入る。Ｋ殻にはｓ軌道しかなく、これで最大収容数を満たすので、次に電子が入るところはＬ殻のｓ軌道（２ｓ軌道）の２つ。Ｌ殻はｐ軌道まであるので、ｓ軌道が埋まり、次のｐ軌道の最大収容数６つまで電子が入ると、その次はＭ殻の３ｓ軌道に入る。
Ｍ殻はｓ、ｐ、ｄ軌道まであるので、ｐ軌道まで電子が埋まったら次はｄ軌道に入りそうだが、実際はＭ殻のｐ軌道（３ｐ）の次はＮ殻のｓ軌道（４ｓ）に電子は入る。
これは電子はエネルギーの低い方へ入って安定化しようとする性質があり、３ｄ軌道より４ｓ軌道の方がエネルギー準位は低いために起こる。
ｓｐｄｆ軌道のマスの画像を何個かコピペして、ノートで軌道の入り方を頭に入れました。
パウリの排他原理、フントの法則。
そして気になったのは原子番号２４のCr（クロム）と原子番号２９のCu（銅）。１マスにスピンが２つ入っていないのに次の軌道に電子が入っている件。調べるとこっちの方が安定化するから…とのこと。全ての現象に理論づけするとこういう例外は出てきますよね。後々遷移元素のところで出てくるかな。遮蔽による効果が関係するらしい。今はこういうものだと思って、ノートには書き込めるようスペースを空けておいて先に進みます。
コメント