コンテンツ

• 手順
• 助言
• あなたが必要なもの

化学では、 原子価電子 要素の電子シェルの最外層にある電子です。要素の価電子の数を決定することは、この情報が要素が形成できる結合のタイプを決定するのに役立つため、化学の重要なスキルです。原子価電子の数の決定は、化学元素の周期表を使用して簡単に行うことができます。

手順

パート1/2：周期表を使用して価電子の数を見つける

非遷移金属を使用

1. 

   準備してください 周期表 化学元素。 要素の周期表（略して周期表）は、色分けされたマルチセルテーブルであり、すべての既知の要素と、に関するいくつかの重要な情報が一覧表示されます。それらの要素。周期表で入手可能な情報に基づいて、調査している要素の価電子の数を決定できます。周期表は通常教科書に添付されています。この既存のインタラクティブな周期表を参照することもできます。

2. 

   
   
   周期表の各列に1から18までの番号を付けます。 通常、周期表では、同じ列のすべての要素が同じ数の価電子を持ちます。周期表にまだ列に番号が付けられていない場合は、左から右に垂直に1から18まで番号を付けて自分で番号を付けます。科学的には、周期表の各列は1つと呼ばれます "グループ".
   • たとえば、符号なし周期表の場合、水素（H）要素の上に1を、ベリ（Be）要素の上に2を番号付けし、ヘリウム（He）の上に18まで同じことを行います。 ）。

3. 

   
   
   問題の要素の位置を決定します。 このステップでは、周期表上で見ている要素の位置を決定します。要素の位置は、化学記号（各セルの文字）、原子番号（各セルの左上隅の番号）、または情報に基づいて見つけることができます。メッセージは周期表で利用できます。
   • たとえば、要素の価電子の数を見つける必要があります カーボン（C）。 要素の原子番号は6です。炭素はグループ14要素の上部にあります。次のステップでは、この要素の価電子の数を決定します。
   • このセクションでは、遷移金属、つまりグループ3から12の範囲の要素を無視します。これらの遷移金属は他の遷移金属とわずかに異なるため、手順は次のとおりです。このセクションに記載されている手順は、そのような金属には適用されません。これらの要素のグループについては、この記事の後半で説明します。

4. 

   
   
   グループ番号を使用して、価電子の数を決定します。 非遷移金属のグループ番号を使用して、その要素の原子内の価電子の数を計算できます。 「グループ番号の単位行」は、そのグループの要素の原子内の価電子の数です。言い換えると：
   • グループ1：1価電子
   • グループ2：2価の電子
   • グループ13：3価の電子
   • グループ14：4価の電子
   • グループ15：5価の電子
   • グループ16：6価の電子
   • グループ17：7価の電子
   • グループ18：8つの価電子（2つの価電子を持つヘリウムを除く）
   • 炭素の例では、炭素はグループ14にあるため、炭素原子は次のようになります。 4つの価電子.
   広告

トランジションメタル付き

1. 

   グループ3からグループ12の範囲の要素を特定します。 上記のように、グループ3から12の要素は「遷移金属」と呼ばれ、原子価電子に関しては、これらは他の要素とは異なる特性を持っています。このセクションでは、遷移金属の原子に価電子を割り当てることができない場合が多い理由を学習します。
   • このセクションでは、原子番号が73の要素Tantan（Ta）を例として取り上げます。次のステップは、要素の価電子の数を決定するのに役立ちます。
   • 3つのファミリーランタンとアクチニウム（「レアアースメタル」とも呼ばれます）の要素も遷移金属のグループに属していることに注意してください。これらの2つの要素グループは通常、周期表の下にリストされています。ランタンとアクティーニで頭。

2. 

   遷移金属の原子価電子は、「通常の」原子価電子と同じではありません。 遷移金属が周期表の他の要素のように実際に「機能しない」理由を理解するには、以下で説明するように、電子が原子内でどのように機能するかについて少し知る必要があります。 、またはこの手順をスキップできます。
   • 電子が原子に挿入されると、それらは異なる「軌道」、つまり核の周りの異なる領域に配置されます。要するに、価電子は最外層の軌道に位置する電子、言い換えれば、原子に追加された最後の電子です。
   • 電子がサブクラスに追加されるとき、軌道を詳細に説明することはおそらく少し複雑です d 遷移金属の原子シェル（以下を参照）の場合、これらの電子の最初のものは従来の原子価電子のように動作しますが、その後、それらの特性が2倍に変化する可能性があります他の軌道からの電子が価電子として機能できる場合。つまり、場合によっては、原子が複数の価電子を持つことができます。
   • これについて詳しくは、Clackamas CommunityCollegeの価電子サイトをご覧ください。

3. 

   グループ番号に基づいて価電子の数を決定します。 非遷移金属について上で述べたように、周期表のグループ番号は、価電子の数を決定するのに役立ちます。ただし、遷移金属の価電子の正確な数を決定するための明確な公式はありません。この場合、要素の価電子の数は固定値、つまり物の数ではありません。自己グループは、価電子の相対数しか知ることができません。詳細：
   • グループ3：3価の電子
   • 4のグループ：2から4の価電子
   • グループ5：2〜5価の電子
   • グループ6：2〜6価の電子
   • グループ7：2〜7価の電子
   • 8つのグループ：2〜3価の電子
   • グループ9：2〜3価の電子
   • 10のグループ：2〜3価の電子
   • グループ11：1〜2価の電子
   • グループ12：2価の電子
   • グループ5の要素Tanta（Ta）を例にとると、この要素は 2から5の価電子、場合によっては。
   広告

パート2/2：電子構成に基づいて価電子の数を見つける

1. 

   電子構成の読み方を学びます。 要素の電子構成に基づいて、その要素の価電子の数を決定することもできます。電子構成は複雑に見えますが、要素の軌道を文字と数字の形で表す方法にすぎません。法則を理解すれば、電子構成を理解することは難しくありません。
   • ナトリウム（Na）の電子配置の例を考えてみましょう。

     1s2s2p3s

   • 注意を払うと、電子構成が単なる一連の繰り返しであることがわかります。

     （数字）（単語）（数字）（単語）..。

   • ... 等々。グループ （数）（単語） 1つ目は軌道の名前であり、その軌道内の電子の数を示します。
   • したがって、私たちの場合、ナトリウムは 1s軌道の2つの電子, 2s軌道の2つの電子, 2p軌道の6つの電子 そして 33秒軌道に1つの電子。合計11個の電子-ナトリウムの原子数も11です。

2. 

   あなたが見ている要素の電子構成を見つけてください。 要素の電子構成がわかれば、その要素の電子構成を見つけることは難しくありません（遷移金属の場合を除く）。解決する必要のある質問で電子構成が利用できる場合は、このステップをスキップできます。電子構成を見つける必要がある場合は、次の手順に進みます。
   • 元素ununocti（Uuo）の完全な電子配置、原子番号118は次のとおりです。

     1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p

   • このような完全な電子構成ができたら、別の要素の電子構成を見つけるには、最初の軌道から始めて、電子の数がなくなるまで、軌道を電子で満たす必要があります。複雑に聞こえますが、それを行うことになると、それは比較的簡単です。たとえば、塩素（Cl）の完全な電子構成である要素17を記述したい場合、つまり、この要素の原子には17個の電子がある場合、次のように入力します。

     1s2s2p3s3p

   • 電子構成の電子の総数はちょうど17：2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17であることに注意してください。最後の軌道の数を変更する必要があります。最後から2番目の軌道がいっぱいであるため、残りは同じままです。電子。
   • 要素の電子構成を作成する方法の詳細をご覧ください。

3. 

   
   
   第8規則に従って、軌道に電子を割り当てます。 電子が原子に追加されると、上記の順序で軌道に分類されます。最初の2つの電子は1s軌道に配置され、次の2つの電子は2s軌道に配置され、次の6つの電子は軌道に配置されます。 2p、電子が対応する軌道に配置されるまでそうします。非遷移要素の原子を考えると、これらの軌道は核の周りに「層」を形成し、次の層は前の層よりも核から離れていると言えます。最大2つの電子しか保持できない最初の軌道層に加えて、後続のすべての軌道層は最大8つの電子を保持できます（遷移金属の場合を除く）。このルールは 8つのルール.
   • たとえば、要素Bo（B）について考えてみます。この要素の原子番号は5であるため、この要素の電子構成は次のようになります：1s2s2p。最初の軌道シェルには2つの電子しか含まれていないため、Boには2つの軌道層があると判断できます。最初の層は1s軌道の2つの電子で構成され、2番目の層は2sおよび2p軌道に3つの電子が分布しています。 。
   • 別の例では、塩素に類似した要素は3つの層を持ちます。1s軌道に2つの電子の層、2s軌道に2つの電子の層、2p軌道に6つの電子の層、3つの軌道に2つの電子の外層です。 3p軌道の5つの電子。

4. 

   
   
   最外層の電子の数を見つけます。 電子配置が決定されると、その要素の層がすでにわかっているので、原子電子シェルの最外層の電子数を決定することで、価電子の数を見つけることができます。最外層がいっぱいの場合（つまり、すでに合計8つの電子がある場合、または最初の層の場合は2つの電子がある場合）、その要素は不活性要素と呼ばれ、化学反応にほとんど関与しません。ただし、この規則は遷移金属には適用されません。
   • たとえば、Boの場合、Boには2番目の層（最外層）に3つの電子があるため、要素Boには お父さん 原子価電子。

5. 

   
   
   軌道層の数を決定するための簡略化された方法として、周期表の行番号を使用します。 周期表の横の列はと呼ばれます "サイクル" 要素の。最初の行から始まり、各サイクルは同じ期間の要素の「電子層の数」に対応します。したがって、周期を使用して、要素の価電子の数をすばやく決定できます。つまり、その周期の最初の要素から左から右の順に電子の数を数えるだけです。これは遷移金属には適用されないことにもう一度注意してください。
   • たとえば、セレンはサイクル4に属しているため、要素の原子シェルに4つの電子層があると判断できます。左から右の順に、これはサイクル4の6番目の要素（遷移金属を除く）であるため、セレンの4番目のシェルには6つの電子があります。つまり、この要素には 6つの価電子.
   広告

助言

• 電子構成は、構成の上部にある軌道の代わりに、レアガス（グループ18の要素）を使用して簡単に記述できることに注意してください。たとえば、ナトリウムの電子配置は3s1と書くことができます。つまり、ナトリウムの電子配置はネオンの電子配置と同じですが、3s軌道に余分な電子があります。
• 遷移金属は、不完全な原子価サブクラスを持っている可能性があります。遷移金属の原子価数を正確に決定するためには、この記事でカバーされていない複雑な量子原理を採用する必要があります。
• 化学元素の周期表は国によって異なる可能性があることに注意することも重要です。したがって、混乱を避けるために、住んでいる場所で共通の周期表を使用していることを確認してください。

あなたが必要なもの

• 化学元素の定期表
• 鉛筆
• 論文