化学の授業中の余談で

質問

化学の時間に先生が余談でおっしゃっていたことなんですが、
１)Caはどうして残りがあるM殻を使わずN殻を使うのですか？

2)原子の性質が最外殻電子で決まるのは、なぜですか？

3)Caに水を入れると水素が発生するのはなぜですか？

この三つのどれかについて、詳しく書いてある本などをご存知でしたら教えて下さい。
あと、『なぜですか？』というのは『どのような原理ですか』というような意味です。
１つ目は難しいらしいですが、私はただ好奇心が…
直接説明、も喜んで聞きます！
よろしくお願いします。

回答No.3

ririnnnohitori

＃２です、下の解説でわからなかったら、必殺わざとして、その方が安定だからという風に考えてください。ちなみに、ｓ軌道は一つですが、ｐ軌道はｐｘ、ｐｙ、ｐｚの３つに、ｄ軌道は、ｄｚ＾２、ｄｘ＾２-ｙ＾２、ｄｘｙ、ｄｙｚ、ｄｚｘの５つに、ｆ軌道は、ｆ５ｚ＾３-３ｚｒ＾３、ｆｚｘ＾２-ｚｙ＾２、ｆｙ＾３-３ｙｘ＾２、ｆｘ＾３-３ｘｙ＾２、ｆ５ｘｚ＾２-ｘｒ＾２、ｆ５ｙｚ＾２-ｙｒ＾２、ｆｘｙｚの７つに分けられ、それぞれの軌道に２つづつ電子が入っていきます。法則として、細かく分けた軌道内に一つづつ入ってから、二つ目が入っていきます。

またこんがらかるかもしれないけど、ちょうどいい機会なのでもう一つ。

ｄ軌道や、ｆ軌道は、完全に満たされるか、半分だけ電子に満たされたりした状態の方が、安定です。もう一個入れば、満タンや半分になりそうというときは、１つ先の軌道（多分１つ上のｓ軌道が犠牲になると思いますけど）から電子を１つかっぱらったりして、ｄや、ｆ軌道に入れたりします。だから、あそこらへん(3族から、１２族の元素）は、最外殻の電子が１つになったり、２つになったりしてるんですね。

これを見てもよくわからないというときは、無機化学の本を読めばＯＫです。

ちなみに、大学では、こういうことを勉強します。

また、エネルギー準位のところは、本当はちょっと違うけど（本当は、同じ殻内のエネルギー準位はフラットなんだけど、ちょっとした事情があって、ああいう風に差が出てきます。無機の教科書を読めば、そこら辺の説明もしてくれるし、私の説明よりもわかりやすいので、頑張って見つけて読んでみてください。化学が、これを機に大好きになってくれればうれしいです。逆にいやにならないことを望みます。ネットで調べたかったら、「陥入」と、「遮蔽」で調べてくれたら引っかかってくれるかもしれません。）、結果論としてこれだから（というか、なぜこうなるのかという説明が面倒くさい）ので、ああいう風にしました。本当に興味があったら、無機化学の本を一度読まれることをお勧めします。わからなかったら、ここに質問して下さい。たまに、誰も答えてくれないことがあるけど、誰かが説明してくれるので。（高校化学は完璧ですよね？）

お礼

回答ありがとうございます。
２回も回答して頂いたのに、お礼が遅くなってしまいごめんなさい。

実は化学は勉強し始めたばかりなんです。
なので初めてs軌道というものがあることを知りました。
とても複雑、というかややこしいです。化学を勉強し始めたばかりで、理解しようとすることが無謀でした…。
まずは教科書の内容を完璧にするよう頑張ります。

無謀、と自分で書いておきながら、学校の図書室で無機化学の本を見つけ迷わず借りてきてしまいました。
家に帰って、本の内容を見て頭がクラクラしましたけど。
あ、でも私は化学は好きですよ！
今回質問して余計に(笑)
どうもありがとうございました！