スカンジウム 電子 配置。 GRAIN3 孤独な電子と浮かれる電子|With ferrite by TDK|TDK Techno Magazine

最外殻電子と価電子および希ガスの電子配置

スカンジウム 電子 配置

今回は電子殻と電子配置の解説です。 電子配置はそれ自体が入試で問われることは少ないです。 しかし電子配置は、 少しハイレベルなところまで覚えておくことをおすすめします。 なぜなら、少し電子配置で苦労しておくことで、 その後の無機・有機化学の不思議な反応を説明でき、 「丸暗記地獄」から抜け出せるからです。 そこでこの記事では、 電子配置について少し踏み込んで解説します。 ここで説明する内容を理解することで、 今まで丸暗記だと思っていた無機化学と有機化学が、 「理解」できるようになるでしょう。 ただし多少大学レベルに踏み込むため、 一度読んだだけではなかなか受け入れづらいかもしれません。 何度も繰り返し復習して身につけましょう。 必ずその価値はあります。 電子殻と軌道 まずは「 電子殻」と「 軌道」の説明です。 「軌道なんて聞いたことない!」 と言う人もいるかもしれませんが、 わかりやすく説明していくので安心してください。 それでは順番に見ていきましょう。 電子殻とは その昔、 原子は陽子や電子からできているのはわかったものの、 具体的にどんな形になっているかわかりませんでした。 そんな中、「 ボーア」が以下のような構造を提案します。 原子中で電子は「 電子殻」の上を運動するとし、 電子殻を内側からK殻、L殻、M殻、N殻、…と呼ぶことにしました。 そしてこの電子殻には、 K殻には2個、L殻には8個、M殻には18個、… の電子が収容されると考えたのです。 このように電子殻が定義されました。 ボーアが電子殻を発見したとき、K殻よりも内側に電子殻が発見されることを予想して「A殻」ではなく「K殻」としましたが、結局それより内側の電子殻は見つかりませんでした。 軌道とは 電子殻が定義された後も研究が進み、 同じ電子殻の中の電子にも種類があることがわかりました。 その種類というのが「 軌道」。 今までK、L、M、…という電子殻で考えていたけど、 実はもっと細かく分類できたのです。 軌道の分け方は以下の通り。 軌道はエネルギーの低い順に、 s軌道、p軌道、d軌道、f軌道、(以下g軌道からアルファベット順)と続きます。 とても難しそうに感じるかもしれませんが、 ただ新しい名前が出てきただけです。 「K殻っていうのがあるんだよー」 と初めて教えられたときと同じです。 それでは話を続けましょう。 例えばs軌道は全ての電子殻に存在し、 p軌道はK殻以外の全ての電子殻に存在します。 これらの軌道は以下のように数字をつけて区別します。 K殻から順に1、2、3、…と番号をつけ、 それぞれの軌道の前につけて「1s軌道」や「2p軌道」と呼びます。 さて、ここまでで軌道とはなにかと、 軌道の名前を説明しました。 では次にそれぞれの軌道に電子がいくつ入るかを見てみましょう。 各軌道の収容電子数 s軌道、p軌道、d軌道、…にはそれぞれ、 1個、3個、5個、…と「 奇数個」の軌道があります。 そしてそれぞれの軌道に 2つずつ電子が詰まっていきます。 このように結果として、 順に2個、6個、10個、…の電子が詰まっていくことになります。 なぜ1つの軌道に2つの電子? 実は電子には「 アップスピン」と「 ダウンスピン」という2つの種類があります。 1つの部屋にはアップスピンとダウンスピンが1つずつしか入れないのです。 電子配置の決まり方 それでは実際に電子配置を見ていきましょう。 おそらく今までは、 「エネルギーの低いK殻から順に詰まる」 と覚えてきたと思います。 しかし軌道を理解した今、 「エネルギーの低い軌道から順に詰まる」 となりそうだと想像できますね。 それでは軌道のエネルギーの順を確認し、 電子の詰まり方を見ていきます。 電子の収容順 先ほどまでの図を少し簡略化します。 それぞれの軌道のエネルギー、 つまりは電子の詰まっていく順番は以下のとおりです。 このように見ると、 M殻の3d軌道の前にN殻の4s軌道が詰まるなど、 「K殻から順に」のルールが崩れています。 実はこれこそが「 遷移元素」が存在する理由です。 それでは具体例を見ながら確認してみましょう。 例1:炭素原子 炭素の原子番号は6だから、電子を6つ持っています。 まずは最もエネルギーの低い1s軌道に電子が2つ入ります。 今回は電子を矢印で書いていますが、 これは先ほど簡単に説明した「 スピン」を意識したものです。 こうして6つ全ての電子が詰まりました。 電子殻で見るとK殻に2つ、L殻に4つで、 おなじみの電子配置になりました。 また、軌道で見た場合には、 6C:1s 22s 22p 2 と軌道ごとに書いたりします。 1つの軌道には電子は上下逆さのスピンで入ります。 しかし2p軌道に電子が2つ入るとき、1つのp軌道に一気に2つ入るのではなく、2つのp軌道にバラバラに入っていますね。 このように、「 同じエネルギーの軌道にはバラバラに、スピンを揃えて入る」という規則があります。 これを「 フントの規則」と呼びます。 例2:カルシウム原子 カルシウムは原子番号20だから、電子は20個詰まります。 これで残り2個です。 電子殻的にはまだM殻が残っていますが、 軌道のエネルギーの順としては次は4sになりますね。 よって3d軌道をほったらかして、 4s軌道に入っていきます。 こうしてカルシウムの電子配置は、 20Ca:1s 22s 22p 63s 23p 64s 2 となります。 電子配置を表すとき、希ガスの電子配置を利用して表記を簡略化することがあります。 例) 20Ca:[Ar]4s 2 例3:スカンジウム原子 最後に原子番号21、電子数21のスカンジウムを見ていきます。 先ほどのカルシウムは電子数20でしたから、 電子1個を残して全てカルシウムと同じように詰まります。 そして最後の1個は、 4s軌道の次にエネルギーの低い3d軌道に詰まります。 このようにして、 21Sc:1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 1 もしくは、 21Sc:[Ar]4s 23d 1 と詰まっていきます。 この先最外殻電子は4s軌道の2個のまま、 3d軌道に入っていくことになり、 これが「 遷移元素」が生じる原因です。 今までの疑問も少し晴れたのではないでしょうか。 遷移元素が生じるのはd軌道のせいで起こる現象でしたが、「 ランタノイド」や「 アクチノイド」はf軌道のせいで生じてきます。 応用:軌道の形 いままで軌道という言葉は、 「電子殻と同じで電子が入る場所のこと」 と説明してきました。 しかし実際には「軌道」と言う名前からわかるように、 軌道にも形があるのです。 例えばs軌道はこんな形。 電子殻を想像させる形ですね。 実際、水素分子はこのs軌道どうしの共有結合でできています。 次にp軌道はこんな形になっています。 p軌道は3つあって、それぞれ異なる形です。 3つそれぞれがx軸、y軸、z軸方向に、 両手を伸ばしているような軌道になっています。 つまりp軌道を3つ合わせると、 3方向、6つの向きに手を伸ばしているということになります。 化学を一通り学んだことがある人なら、 これを見て「 錯イオン」や「 有機化学」を思い浮かべるのではないでしょうか。 ここでは詳しい説明はしませんが、 軌道を学ぶことでその先の化学がどんどん楽しくなっていくんです。 ———————————————— こんにちは、受験メモ管理人、 東大卒塾講師の山本です。 僕は地方公立高校から東大に合格した経験から 勉強に関する記事を作っています。 そして 勉強法などのより深い内容を発信するために、 メルマガを開設しました。 ブログでは伝えきれない、 勉強の成果をきっちりと挙げる方法や、 受験勉強の考え方などをお伝えしようと思っています。 気になった方はぜひ 下のリンクをチェックしてみてくださいね。 関連する記事• 2018. 15 酸化還元反応の半反応式は、 作り方を理解していればその場で作ることができます。 ただし酸化剤がどんな生成物になるか、 還元剤がどんな生成物になるか、 […]• 2018. 27 高校化学第一の難関、「モル計算」。 多くの高校生がここでつまずき、 化学が苦手になってしまいます。 あなたもモル計算に苦手意識はありませんか? モル計[…]• 2018. 05 「理論化学って計算が大変だなあ…」 あなたもこんな印象を持っていませんか? 理論化学で計算が大変に思える理由の一つに、 「濃度の計算の複雑[…].

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スカンジウム(元素記号Sc,原子番号21)の特性について解説

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これは、内側のほうがエネルギーが低いからです。 あらゆる物質はエネルギーが低い状態が安定なんです。 なので内側から原則的に電子は入っていきます。 それでは、具体例で練習していきましょう。 具体例1:炭素 6Cの電子配置 原子番号6、すなわち電子数6個の炭素の電子配置をK殻から順番に埋めていきます。 ステップ1:K殻の最大収容数2個を埋める まずは、K殻へ2個の電子が埋まります。 ステップ2:L殻に残りの4個の電子を埋める 6個のうちのK殻の2個以外の電子をL殻に収容します。 具体例2:カリウム 19Kの電子配置 原子番号19、すなわち電子数19個の炭素の電子配置をK殻から順番に埋めていきます。 ステップ1:K殻の最大収容数2個を埋める ステップ2:L殻の最大収容数8個の電子を埋める ステップ3:M殻に最外殻最大収容数8個の電子を埋める ステップ4:N殻に残りの1個の電子を埋める 具体例3:スカンジウム 21Scの電子配置 原子番号21、すなわち電子数21個の炭素の電子配置をK殻から順番に埋めていきます。 ステップ1:K殻の最大収容数2個を埋める ステップ2:L殻の最大収容数8個の電子を埋める ステップ3:M殻に最外殻最大収容数8個の電子を埋める ステップ4:N殻に2個の電子が収容される ステップ5:M殻が最外殻ではなくなったので安心してM殻に1個入る え、なんでN殻に2個だけなんですか?N殻を最外殻にしたくないだけなら1個でもいいのでは? いや〜この疑問は湧くでしょうね〜。 間違いなく湧きますね〜。 このN殻に2個だけ収容される理由は、電子軌道(オービタル)を学ばないといけません。 ここに突入すると、大幅に受験化学を逸脱します。 なので、めちゃくちゃ公開するか迷っているんですよ。 今の所は公開していませんが、いずれその理由がわかるようになります。 最後に いかがでしたか? 最後の方、やや難しく理解し難いところが出てきました。 ScなどのN殻に2個電子入った後にもう一度M殻に電子が入り始めるっていうパターンですね。 しかも意外と問われる時は、こういうところをついてきますので気をつけてください。 オービタルを使った説明も近日していこうと思います。 次回は最外殻電子と価電子について解説していこうと思いますので、次の記事もぜひお楽しみに!.

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スカンジウム(元素記号 Sc)の用途、特性、物性、密度、融点、沸点など

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元素記号 ,原子番号 21,原子量 44. 955910。 3に属する。 によって予言,とされたで,1879年スウェーデンの化学者 L. がから発見した。 という地名にちなみスカンジウムと命名。 主要鉱物はソルトベイト石であるが,スズ鉱,タングステン鉱に伴い産出することもある。 地殻平均含有量 17ppm,海水中の存在量 0. 通常の一つにみなされるが,地球化学的には必ずしも行動をともにするわけではない。 は淡灰色の, 3. 02~3. 酸に可溶。 化学的性質は希土類元素に類似,は最も弱い。 出典 ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典について の解説 周期表第3族に属し、希土類元素の一つ。 1879年、スウェーデンのL・F・ニルソンがガドリン石の中に発見し、スカンジナビアにちなんで命名した。 その性質は、メンデレーエフがによって存在を予言したエカホウ素とよく一致した。 遊離状態では存在しない。 主要鉱石はトルトバイタイト。 地球上に広く分布し、他の金属の鉱石に不純物として含まれるので、その精錬に際しとして回収される。 の金属。 空気中で表面が酸化されるが、熱すると無色の酸化物を生じる。 熱水、酸に溶け、酸化数+ の塩をつくる。 酸化物の塩基性は希土類元素中もっとも弱く、アルミニウムと同じぐらいである。 [守永健一] Sc.原子番号21の元素.電子配置[Ar]3d 14s 2の周期表3族金属元素.希土類元素イットリウム族の一つ.原子量44. 955912 6 .質量数45 100% の安定同位体と,質量数36~60の放射性同位体が知られている.1879年,L. Nilsonがガドリン石中から発見し,すぐに,D. 03 V.第一イオン化エネルギー6. 54 eV.アルミニウムに類似した性質を示すが,希土類元素に分類される.Sc 2O 3,ScX 3,ScOXなどの化合物およびがある.Sc 2O 3・ nH 2Oは.スカンジウム化合物の塩基性は,イットリウムやランタンなどより弱いため,加水分解しやすく,OHブリッジをもったポリマーをつくる.溶液中では,ScCl 2 +やScCl 2+などの錯イオンもあり,いわゆる複塩として,K 2SO 4・Sc 2 SO 4 3・ nH 2Oなども生じる.希土類元素と同様に,フッ化物,シュウ酸塩などは水に難溶.旧ソ連で開発された軽くて強力なSc-Al合金は,旧ソ連時代はMIG戦闘機など航空機,弾道ミサイル・ノーズコーン用材料であったが,ソ連解体後,軽量小火器,金属バット,軽量テントフレーム,レース用自転車フレーム材などとして使われている.ScI 3[CAS 14474-33-0]はメタルハライドランプ,水銀ランプを昼光色に調整するために封入される.[CAS 7440-20-2] 出典 森北出版「化学辞典(第2版)」 化学辞典 第2版について.

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