[ センター化学 ] 原子番号１～２０の元素・原子番号・電子配置は記憶しよう

センター試験・化学では電子配置と関係のある問題は原子番号１～２０に入っていることがほとんどです。受験勉強用の学習ははあまり好きではありませんが、記憶に勝る得点アップもやはり仕方ない現実があります。イヤでも覚える方が良いでしょう。

原子番号と電子配置

電子の配列は、原則として内側の電子殻から順に配置されます。下表に原子番号１～２０までの電子配置を掲載しています。価電子の数およびその周期性に着目してみましょう。

電子配置	H							He	K殻
電子配置	Li	Be	B	C	N	O	F	Ne	L殻
電子配置	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar	M殻
電子配置	K	Ca							N殻
価電子の数	1	2	3	4	5	6	7	0

希ガスは安定な電子配置

希ガスは安定な電子配置であり、最外殻電子は、Heが2個、他は8個であり、価電子の数は０となります。He、Ne、Ar などは空気中に微量に存在し、ほとんど結合力がなく単原子分子（１つの原子からなる分子）です。

また、He は物質中で沸点・融点が最も低いことも特徴です。沸点：－269℃、融点：－272℃

陽イオンと陰イオンの電子の数

センター試験対策として、陽イオンと陰イオンについてもポイントを押さえておきましょう。

例えば、Mg²⁺ は、Mg原子が2個の電子が放出してできたものです。Mgの原子番号は12なので、電子の数は、１２－２＝１０個と計算できます。また、F⁻ は、F原子が1個の電子を受け入れてできたものであり、Fの原子番号は9なので、電子の数は 9+1=10個となります。

ポイント

典型元素の安定なイオンは希ガス原子と同じ電子配置である

 

練習問題

次の（１）～（４）のイオン1個がもつ電子の数はいくつか？また、イオンと同じ電子配列の原子を示せ。

（１）₃Li⁺ 　（２）₈O^2-（３）₁₃Al³⁺（４）₁₇Cl^–

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解説

電子の数をもとめる。

（１）３－１＝２

（２）８＋２＝１０

（３）１３－３＝１０

（４）１７＋１＝１８

イオンと同じ電子配置の原子は、電子の数が原子番号に等しい原子であることから、同じ電子配置の原子は、

（１）He

（２）Ne

（３）Ne

（４）Ar