原子の構造と電子配置

原子の構造

原子は、中心にある原子核とその周りを回る電子から構成されています。原子核はさらに陽子と中性子からなり、陽子の数を原子番号、陽子と中性子の合計数を質量数と呼びます。電子は負の電荷を持ち、原子核の周りを確率的に存在しています。

電子殻とエネルギー準位

電子は原子核からの距離によって層状分布しており、この層を電子殻と呼びます。内側からK殻、L殻、M殻、N殻…と名前がついており、各電子殻に入る電子の数には上限があります。電子殻 номер n に対して、最大電子数は2n²です。

電子配置のルール

電子は最低エネルギーの状態から順に配置されます。このとき適用されるルールとして、①エネルギー準位低い順から埋まる（フントの規則）、②1つの軌道に入る電子は最大2個（パウリの排他原理）、③同じエネルギーの軌道には1個ずつ入ってから2個目が入る（フントの規則）があります。

価電子と最外殻電子

最も外側の電子殻にある電子を最外殻電子と呼び、この数が化学的性質を決定します。希ガスは最外殻電子が満たされた安定した電子配置しており、其他の原子は反応によってこの状態になろうとします。

例：炭素の電子配置

炭素（原子番号6）の場合、K殻に2個、L殻に4個の電子が配置されます。これは1s²2s²2p²と表されます。最も外側のL殻に4個の電子，因此し炭化水素の化合物において4つの結合を形成する性質を持ちます。