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1.軌道と電子対
この様に電子の配置は軌道と対応付けられる。そして電子の属する軌道の種類に応じて、電子も分類されて呼称される。
- s電子 - s軌道上の電子。1s電子、2s電子、3s電子、4s電子、5s電子、6s電子、7s電子 …が存在する。
- p電子 - p軌道上の電子。2p電子、3p電子、4p電子、5p電子、6p電子、7p電子 …が存在する。
- d電子 - d軌道上の電子。3d電子、4d電子、5d電子、6d電子 …が存在する。
- f電子 - f軌道上の電子。4f電子、5f電子 …が存在する。
また、電子はフェルミ粒子なので1つの軌道には、お互いに逆向きのスピンをもつ2個の電子しか入ることが出来ない(「パウリの排他原理」)。このように軌道が2つの電子によって占有された状態を電子対と呼ぶ。
言い換えると、2p軌道には最大6個の電子が収容される。同様に3d,4d等のd軌道には最大10個、4f等のf軌道には最大14個の電子が収容される。
以上をまとめると下表のようになる。
水素のような1電子系では電子の持つエネルギーは主量子数nによってのみ決まるが、 一般に原子は多電子系であり、電子同士の反発により各軌道のエネルギーに差が生じる。 すなわち、方位量子数lが大きくなるほど軌道は原子核から遠くに分布するため、電子間相互作用の影響が大きくなる。 したがって、多電子系の電子軌道は1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→・・・ の順にエネルギーが高くなり、この順に電子が配置されていく(各軌道内での配置の仕方はフントの規則を参照せよ)。 ただし、d電子の充填などではスピン間相互作用の寄与も入ってくるため、この規則に従わない場合もある。
(出典:Wikipedia)
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