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• ステップに
• パート1/2：元素の通常の電子配置
• パート2/2：希ガス電子配置
• 警告

元素の電子配置を書き出すことは、原子内の電子の分布を調べる良い方法です。要素によっては、式が非常に長くなる場合があります。したがって、科学者たちは、価電子ではない電子を表すために希ガスを使用する略記法を開発しました。これにより、電子配置が単純化され、元素の化学的性質を理解しやすくなります。

ステップに

パート1/2：元素の通常の電子配置

1. 要素に存在する電子の数を決定します。 元素の原子番号は、元素が持つ陽子の数を示します。中性状態の元素は同じ数の陽子と電子を持っているので、元素が持っている電子の数と同じ数の原子番号を使用することもできます。周期表にある原子番号は、元素の記号のすぐ上にある番号です。
   • たとえば、ナトリウムの記号はNaです。 Naの原子番号は11です。
2. 電子殻とエネルギー準位に関する知識。 最初の電子殻にはsエネルギーレベルのみがあり、2番目の電子殻にはsとpの両方のエネルギーレベルがあります。 3番目の電子殻にはs、p、dのエネルギー準位があります。 4番目の電子殻にはs、p、d、fのエネルギー準位があります。電子殻は4つ以上ありますが、高校の化学では通常、最初の4つしか遭遇しません。
   • 各のエネルギーレベルには、最大2つの電子を含めることができます。
   • 各pエネルギーレベルには、最大6つの電子を含めることができます。
   • 各dエネルギーレベルには、最大10個の電子を含めることができます。
   • 各fエネルギーレベルには、最大14個の電子を含めることができます。
3. 電子充填のルールを学びます。 Aufbauの原理によれば、電子をより高いエネルギーレベルに追加する前に、最も低いエネルギーレベルに電子を追加する必要があります。各エネルギーレベルは複数のサブオービタルを持つことができますが、各サブオービタルは一度に最大2つの電子を保持できます。 sのエネルギー準位には1つの弾道飛行があり、pには3つの弾道飛行があり、dには5つの弾道飛行があり、fには7つの弾道飛行があります。
   • dエネルギーレベルは、低い電子殻のエネルギーレベルよりもわずかに高いエネルギーを持っているため、高いsエネルギーレベルは、低いdエネルギーレベルよりも満たされる可能性が高くなります。電子配置を書く場合、これは次のようになることを意味します：1s2s2p3s3p4s3d。
4. 対角配置グラフを使用して、電子配置を記述します。 電子がどのように満たされるかを覚える最も簡単な方法は、構成スキームを使用することです。これでは、各シェルとエネルギーレベルを書き留めます。各線の右上から左下に対角線を引きます。構成スキームは次のとおりです。
   • 1秒
     2秒2p
     3s 3p 3d
     4s 4p 4d 4f
     5s 5p 5d 5f
     6s 6p 6d
     7s 7p
   • 例：ナトリウムの電子配置（11電子）は1s2s2p3sです。
5. 各構成の最後の軌道を決定します。 周期表を見ると、電子配置の最後のサブシェルと最後のエネルギー準位がどうなるかを判断できます。まず、要素がどのブロックに分類されるかを決定します（s、p、d、またはf）。次に、要素がどの行にあるかを数えます。最後に、要素がどの列にあるかを数えます。
   • たとえば、ナトリウムはsブロックにあるため、その電子配置の最後の軌道はsです。 3行目と1列目にあるので、最後の軌道は3秒です。これは、最終的な答えを確認するための良い方法です。
   • 規則はd軌道では少し異なります。 dブロック要素の最初の行は4番目の行から始まりますが、sレベルのエネルギーはdレベルよりも低いため、行番号から1を引く必要があります。例：バナジウムは3Dで終わります。
   • 作業を確認するもう1つの方法は、すべての上付き文字を合計することです。それらは、要素内の電子の数と等しくなければなりません。電子が少なすぎたり多すぎたりする場合は、作業を再考して再試行する必要があります。

パート2/2：希ガス電子配置

1. 希ガスの電子配置を決定します。 希ガス電子配置は、元素の完全な電子配置を書き出す一種の簡単な方法です。希ガスの省略形は、元素の価電子に関する最も関連性の高い情報を提供しながら、元素の電子配置を要約するために使用されます。
   • 希ガスは、価電子ではないすべての電子を表すために置き換えられます。
   • 希ガスはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンで、周期表の最後の列にあります。
2. 要素の期間中の希ガスを特定します。 要素の周期は、要素が配置されている水平方向の行です。元素が周期表の4行目にある場合、それは周期4にあります。使用する希ガスは第3周期です。以下は、希ガスとその期間のリストです。
   • 1：ヘリウム
   • 2：ネオン
   • 3：アルゴン
   • 4：クリプトン
   • 5：キセノン
   • 6：ラドン
   • たとえば、ナトリウムは期間3にあります。期間2にあるため、希ガス構成にはネオンを使用します。
3. 希ガスを、希ガスと同じ数の電子に置き換えます。 この次のステップを実行するには、いくつかの方法があります。希ガスの電子配置を書き出してから、関心のある元素の同じ配置を置き換えることができます。別の方法は、構成を記述している要素から希ガスと同じ数の電子を削除することです。
   • たとえば、ナトリウムには11個の電子があり、ネオンには10個の電子があります。
   • ナトリウムの完全な電子配置は1s22p3sで、ネオンは1s22pです。ご覧のとおり、ナトリウムにはネオンにはない3があります。そのため、ナトリウムの希ガス構成は[Ne] 3になります。
   • または、10個になるまでエネルギーレベルの上付き文字を数えることもできます。これらのエネルギーレベルを取り除き、残っているものは言うまでもありません。ネオンを使用してナトリウムの電子配置を書き込むと、[Ne] 3sという1つの電子が残ります。

警告

• 中性原子でのみ、原子番号は電子の数と等しくなります。イオンには異なる数の電子が含まれています。イオンの電荷が-1の場合、余分な電子が1つあります。電荷-2には2つの余分な電子などがあります。