入試攻略 への必須問題
原子の中の電子は, K殻, L殻, M殻, N殻･･･という電子殻に収容され
る。電子殻中にはさらに,電子が収容される軌道というものが存在し,各
軌道には最大2個まで電子が収容される。 これらの軌道はs 軌道, p 軌道,
d軌道, f軌道と分類される。 さらに, 軌道の名称には軌道を表すアルフ
ァベットの前に, K殻では1, L殻では2･･･と数字をつける。 電子殻に存
在する軌道の数と収容できる電子数は表1のようになる。
表 1
電子殻
K
L
M
N
電子軌道
1s
2s 2p 3s 3p
3d
4s 4p
4d
4f
軌道の数
1
1
3
1
3
ア
1 3
ア
7
収容できる
2
2
6
2 6
イ
2 6
イ
H
電子数の合計
最大収容
2
8
ウ
オ
電子数
第4周期の遷移元素は最外殻電子の数が1または2という共通の特徴を
もつ。 原子の電子配置では, 「1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d･･･」 のように
エネルギーの低い軌道から順に電子が入っていくことが多い。 アルゴン原
子 Ar では 3p 軌道まで電子が入っているが, 次の周期のカリウム原子Kと
カルシウム原子 Caでは4s 軌道に電子が入る。 さらに, スカンジウム原
子Sc以降の遷移元素になると4s軌道と3d 軌道へ部分的に電子が入るよ
うになる。その結果, 最外殻の電子数が1または2となる。
問1 表1の空欄ア~オ にあてはまる整数を記せ。
問2 下線 ①に関して, 第4周期の遷移元素のクロム原子 Cr と銅原子 Cu
だけは 4s 軌道に電子が1個, 他は4s 軌道に電子が2個入る。 したがっ
て,第4周期の3~11族の元素の中で3d軌道の電子数が同数となる原
子が1組存在する。 それらの原子の原子番号と3d 軌道の電子数を答え
よ。
フッ化物
化物イ
を1個
(名古屋大)
「電子1個分と同じ電気量
ます。
