化学入門

用語

• 電子シェル同じ主量子数を持つ原子内のすべての電子の集合状態（電子が移動する軌道として視覚化）。
• 軌道原子または分子内の任意の点における電子のエネルギーおよび確率密度の仕様。

特定の元素の反応性および化学結合を説明するのに有用であるが、原子のボーアモデルは、電子が核の周りに空間的にどのように分布しているかを正確に反映していない。 彼らは地球が太陽を周回するように核を一周しないが、むしろ電子軌道で発見されています。 これらの比較的複雑な形状は、電子が粒子のように振る舞うだけでなく、波のように振る舞うという事実に起因する。 波動関数として知られている量子力学からの数学的方程式は、電子が任意の時点である可能性がある確率の特定のレベル内で予測することがで 電子が発見される可能性が最も高い領域は、その軌道と呼ばれます。

最初の電子殻

1s軌道と呼ばれる核に最も近い軌道は、最大2つの電子を保持することができます。 この軌道は、原子のボーア模型の最も内側の電子殻と等価である。 それは核の周りに球形であるため、それは1s軌道と呼ばれています。 1s軌道は常に他の軌道の前に満たされています。 水素は一つの電子を持っているので、それは占有されている1s軌道内の唯一のスポットを持っています。 これは1s1と呼ばれ、上付きの1は1s軌道内の1つの電子を指す。 ヘリウムは2つの電子を持っているので、1s軌道を2つの電子で完全に満たすことができる。 これは、1s軌道のヘリウムの2つの電子を参照して、1s2と指定されています。 周期表では、水素とヘリウムは最初の行（周期）の唯一の2つの元素であり、これは最初の殻、1s軌道にのみ電子を持つ唯一の元素であるためです。

第二の電子シェル

第二の電子シェルは、八つの電子を含むことができます。 この殻には別の球形のs軌道と3つの”ダンベル”形のp軌道が含まれており、それぞれが2つの電子を保持することができます。 1s軌道が満たされた後、第二の電子殻が満たされ、最初にその2s軌道を満たし、次にその3つのp軌道を満たす。 P軌道を満たすとき、それぞれが単一の電子を取り、各p軌道が電子を有すると、第二の電子が追加されることがある。 リチウム（Li）は、第一および第二の殻を占める三つの電子を含んでいます。 2つの電子が1s軌道を満たし、3番目の電子が2s軌道を満たす。 その電子配置は1s22s1である。 一方、ネオン（Ne）は、その最も内側の1s軌道にあり、8つはその第二の殻を埋める（2s軌道と3つのp軌道にそれぞれ2つ）。 したがって、それは不活性ガスであり、エネルギー的に安定であり、他の原子と化学結合を形成することはめったにありません。

第三の電子殻

大きな要素は、第三の電子殻を構成する、追加の軌道を持っています。 サブシェルdとfはより複雑な形をしており、それぞれ5個と7個の軌道を含んでいます。 主殻3nは、s、p、およびdサブシェルを有し、18個の電子を保持することができる。 主殻4nはs軌道、p軌道、d軌道、f軌道を持ち、32個の電子を保持することができる。 核から離れて移動すると、エネルギーレベルで見つかった電子と軌道の数が増加します。 周期律表のある原子から次の原子へと進んで、電子構造は、次の利用可能な軌道に余分な電子をフィッティングすることによって解決することがで 電子殻と軌道の概念は密接に関連しているが、軌道モデルは電子が占める可能性のあるすべての場所の異なる形状と特殊な向きを指定するため、軌道は原子の電子配置のより正確な描写を提供する。