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caの最外殻電子について なぜM殻に18個電子が入るのに8個でストップしてN殻に2個入れるんですか?

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回答(2件)

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高校「化学基礎」で最初に直面する大きな謎です。 M殻には18個入れますが、次のように理解してください。 18人入れる「大部屋」があるのではなく、「8人部屋」と「10人部屋」に分かれている。「8人部屋」は日当たりもよく、開放的な大きな窓もあり人気の部屋です。「10人部屋」は日当たりが悪く、小さな窓しかありません。 誰も入りたがりません。 なので、少し金額が高くても、他の「8人部屋」があれば入りたいと思うわけです。N殻にいけばあるのです。 Kは、N殻の8人部屋に入り、価電子1個となります。 Caは、同様に、N殻に2個入ります。 さて、さらに細かい話をすると混乱するかもしれませんが、「8人部屋」も、全員同じではありません。言うなれば、シングルベッド2つと、3段ベッド2つのようなレイアウトです。シングルベッドを使えるなら、多少お金を払ってもいいけれど、3段ベッドなら、日当たりが悪くても、安いなら我慢するという人もいるのです。 我慢してM殻の10人部屋に入るのが、21番のScから30番のZnということになります。

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M殻の3d軌道より、N殻の4s軌道の方がエネルギーが低いので、M殻に8個(3sと3p軌道)の電子が入ったら、先にN殻の4s軌道に電子が2個入った後に、M殻の3d軌道に電子が入ります。