楽しい高校化学（第１章

－　第１章　物質の構成－第５講　－

１－５　原子の電子配置
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	原子の周りを飛び回っている電子は、デタラメに運動しているのではなく、ちゃんとしたルールにしたがっている。第５講では、この電子の飛び回り方を調べてみよう。

１.電子殻の構造

原子では、陽子に等しい数の電子が、原子核の周りを飛び回っている。この様子をモデル的に見ると、電子は、それぞれいくつかの軌道に別れて運動している。この電子が飛び回る軌道を電子殻(でんしかく)という。
電子殻は、下のモデルように、原子核に近い内側から順に、Ｋ殻，Ｌ殻，Ｍ殻，・・・・と名づけられている。

ボーアの原子モデル

電子殻の収容数
各電子殻には、無制限に電子が入れるわけではなく、各電子殻の電子の収容数は下表のように決まっている。

殻番号	１	２	３	４	ｎ
殻名	Ｋ殻	Ｌ殻	Ｍ殻	Ｎ殻
収容数	２	８	１８	３２	２ｎ²

電子殻は、一番内側のＫ殻が最もエネルギーが低い。そのため、電子は内側の電子殻から順に配置されていく。

参考

Ｌ殻の近似原子モデル

実際の電子殻は、ボーアの考えたモデルとは異なっている。例えば、Ｌ殻は一つの軌道ではなく、４つの小軌道（ｓ軌道が１個とｐ軌道が３個）が立体的に合体したものと考えられる。小軌道の電子の収容数はすべて２個である。したがって、Ｌ殻の電子収容数は８個となる。実際、Ｋ殻以外の電子殻は、すべて小軌道が合体した構造になっている。

近似原子モデルで表した電子殻の収容数

殻番号	１	２		３
殻名	Ｋ殻	Ｌ殻		Ｍ殻
小軌道	1s	2s	2p	3s	3p	3d

	2	2	6	2	6	10
収容数	２	８		１８

２.電子殻への電子の入り方と価電子

◆　電子の入り方
電子が電子殻に配置されていくとき、エネルギーの最も低いＫ殻から順に配置されていく。下の図は、原子番号が１８番のアルゴンの電子が配置されていく様子をアニメーションにしたものである。

アルゴンの電子配置		アルゴン原子には、１８個の電子があるが、まず、Ｋ殻が２個の電子で満たされ、次にＬ殻が８個の電子で満たされる。残った電子はＭ殻に８個入る。 ●内の数字は、各原子の陽子数（正電荷数）を示す。また、円（同心円）は、電子殻で円周上の青丸は、電子を示している。

	原子番号１～18の原子の電子配置
₁Ｈ							₂Ｈｅ

₃Ｌｉ	₄Ｂｅ	₅Ｂ	₆Ｃ	₇Ｎ	₈Ｏ	₉Ｆ	₁₀Ｎｅ

₁₁Ｎａ	₁₂Ｍｇ	₁₃Ａｌ	₁₄Ｓｉ	₁₅Ｐ	₁₆Ｓ	₁₇Ｃｌ	₁₈Ａｒ
価　電　子
１	２	３	４	５	６	７	０

◆　価電子
ボーアの原子モデルにおいて、各電子配置で最も外側の電子殻（最外殻）に入っている電子の数をその原子の価電子と呼ぶ。上の表では縦の列の原子はすべて同じ価電子になる。
(注)　価電子は、次の２つの条件を満たすときは０と数える。

１．最外殻電子がちょうどその電子殻の最大収容数の場合

２．最外殻電子が８個の場合

価電子は、原子のイオンになりやすさ、他の原子との結びつき方などの化学的性質を決めるカギとなる。また、ヘリウム，ネオン，アルゴンのような価電子を０と表した電子配置をもつ原子は、化学的に最も安定していて、自然の状態では他の原子と結びつくこともない。このように、安定した電子配置になっている電子殻を閉殻という。

３.電子式

価電子を元素記号の上下左右に点で書き添えた式を電子式という。元素記号の上下左右の各コーナーに２個ずつ電子を書くことができ合計８個まで書ける。ただし、最初は、順番に四つのコーナーに一つずつ入れていかなければいけない。
電子式を考えるとき、上下左右がそれぞれ小軌道と考えると分かりやすい。各小軌道に入れる電子の収容数は２個であり、最初は順番にそれぞれの小軌道に電子を１個ずつ入れてあげる。

電子式
		下のボタンをクリックすれば、その原子の電子式の書き方が見られます。

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