価電子って？

質問

ホームページなどを見ていると
『Cu原子の価電子(自由原子では3dl04sl)』とか
『Ni原子1個あたりの価電子数が10であるので』とか
価電子って最外殻電子のことと思っていたので
CuはM殻まですべて埋まっているからN殻の１つの電子が価電子だと思っていました。
どうも遷移金属は違うのかな？って思ったのですが、
遷移金属の価電子ってどうやって決めてるんでしょうか？
希ガスの電子配置以外の電子を価電子としてるんでしょうか？
そうするとGaとかは13個？？？
あと、タングステン（W)はCrの下にあるから価電子は６つでいいのでしょうか？

詳しい方よろしくお願いします。

回答No.1

rei00 · ベストアンサー

「化学辞典」（東京化学同人）や「理化学辞典　第５版」（岩波）によると，「価電子」とは『原子の電子配置において外側の電子殻を占める電子』で，通常は最外殻の s 電子や p 電子をさすそうです。

　ですので，
> 価電子って最外殻電子のことと思っていたので
> CuはM殻まですべて埋まっているからN殻の１つの電子が
> 価電子だと思っていました。
　は正しい事になります。

　ただし，上記の辞典には例外についても記載があり，『原子の原子価やその他の化学的性質を決定するのでこの名があり，非結合電子対を除いたり，結合に参加する d 電子を含めたりすることもある』とあります。

　これで考えれば，
>『Cu原子の価電子(自由原子では3dl04sl)』とか
>『Ni原子1個あたりの価電子数が10であるので』とか
　という事になります。

　つまり，一般には（典型元素では）『最外殻電子のこと』ですが，遷移金属元素の場合は『結合に参加する d 電子を含めることもある』という事です。

　なお，固体の場合は『エネルギー帯の価電子帯を占める電子』を「価電子」と言うことがあり，金属では『自由電子』に相当するそうです。

> そうするとGaとかは13個？？？
　Ga の電子配置は「1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^10, 4s^2, 4p^1」ですから，「価電子」を最外殻電子と考えればＮ核（4s 軌道と 4p 軌道）に存在する電子数の３個です。ｄ電子（3d 電子１０個）を含めれば，お書きの１３個です。

> タングステン（W)はCrの下にあるから
> 価電子は６つでいいのでしょうか？
　タングステンは原子番号７４で電子配置は「1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^10, 4s^2, 4p^6, 4d^10, 4f^14, 5s^2, 5p^6, 5d^4, 6s^2 」です。「価電子」を最外殻電子と考える場合はＰ核（6s 軌道）の２個が価電子になります。ｄ電子（5d 電子４個）を含めれば，お書きの６個です。

お礼

早速のご回答ありがとうございました。
遷移金属の場合は、『原子の原子価やその他の化学的性質を決定するので
この名があり，非結合電子対を除いたり，結合に参加する d 電子を含めたり
することもある』ってのは初耳でした。
疑問が解決できてよかったです。ありがとうございました。