原子が安定した状態になるには

質問

原子が安定した状態になるには、各殻のs軌道とp軌道が満たされさえすればよいのでしょうか？d軌道やf軌道が満たされても関係ないのですか？

回答No.1

doc_somday · ベストアンサー

おっしゃりたいことが分かりません。

真空中の単原子なら電子が一つも無くても「安定」でいられます。
それこそ何億年も。
一方真空中でならも水素原子(プロトン、陽子)に二以上の電子が着いた水素化物イオンも何億年もそのままかもしれません。
これらがいつ変化するのかは予測不能です。
特に前者、陽子が崩壊する寿命はまだ未知です。

真空中なら中性の単一原子はかなり長い寿命を持つでしょう。
しかし、中性でも原子核の電荷が大きい元素の原子になればなるほど外殻の電子を失ったり、その電子を取り戻したりする「変化」の可能性は高くなります。

一方真空中で無い場合、原子核の周囲にある電子の数は環境に依存して増減します。
確かにs、p軌道の電子はd、f軌道の電子に比べ原子核から奪われることがより少ないでしょうが、その事象を数学的に表記するのは容易ではありません。
環境を定義するのが困難ですし、あくまで「確率」でしか表現出来ないからです。
s、p軌道にある電子もd、f軌道にある電子も所詮は原子核とクーロン力によって結びついているだけで、その間に理論的な「差異」は無いのです。