- ベストアンサー
電子軌道について(3d軌道)
電子軌道には電子数が増えるにつれて1s 2s 2p 3s 3p 3d・・・と埋まっていきますよね？ 大学の授業ではその際に↑↓を軌道に書いて説明していました。 そのため私は低いエネルギーから順々に埋めていってくように認識していました。 ただ、3d軌道を見ると・・・例えばCoなどは3d軌道に7個の電子が入っていますよね? つまり、4s軌道に先に入っています。これは何でなのでしょうか？ また、Wikipediaの表を見てみると、その4s起動の電子が1個になったりしており、 その理由も知りたいです。 教えてください。
- 化学
- 回答数2
- ありがとう数0
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
端的にいえば 4s の方が 3d よりエネルギーが低いから だね. 実際には 3d と 4s のエネルギー差はそんなにあるわけじゃないんで, 他の安定化要因があれば 4s 電子が 1個になることもあります.
その他の回答 (1)
- ORUKA1951
- ベストアンサー率45% (5062/11036)
それを言うなら ＞電子軌道には電子数が増えるにつれて1s 2s 2p 3s 3p 3d・・・ エネルギー順位は、1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s ・・ ですから、低い順番に ＞埋まっていきますよね？ とならなきゃ変ですよ。
関連するQ&A
- 原子の電子軌道半径について
常識的に考えて電子はもっとも低いエネルギー（つまり原子核に近い位置にある軌道）から順に埋まっていき、s→p→d→fと軌道を占有していくものだと思っていたのですが、 先日、d軌道の方がs軌道よりも小さいということを教えてもらいました。 これってどういうことなのでしょうか？ s→p→d→fという順番で軌道が小さくなるということなのでしょうか？ d軌道の方がエネルギーを持っているので原子核近くまで近づけるということなのだと思うのですが、軌道が小さいのでしょうか？それとも原子核近くから最外殻まで大きく広がっているのでしょうか？ またp軌道はs軌道よりも大きいのか小さいのかどちらなのでしょうか？ これはどういう文献を見ればよいのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 量子力学での電子軌道について
量子力学で、水素原子の波動関数を計算すると、1s軌道の場合、球体の形をした軌道が現れますが、この軌道には節がなく、場合によっては、電子が核に存在することも０ではないということですよね。 ということは、電子が完全に原子核の中心と重なるということはあり得るのですか？ 現実的に考えれば、そこには陽子や、中性子があるので、あり得ないとは思うのですが、 確率を見るからには、あり得るので。 それからもう一つ質問なのですが、3d軌道と4fでは、4ｓの方が、3dよりもなぜかエネルギーが低いですが、これはなぜなのでしょうか？ 3ｄよりも、4sの方が、中心に電子がいる確率が高いので、その分遮蔽効果の影響を受けなくて、 エネルギーが低くなるということでしょうか？ だとしたら、2pよりも３sのほうが、中心に電子がいる確率が高いので、その分エネルギー的に安定して、エネルギー関係は、3s<2pとなるとも言えそうな気がするのですが。
- ベストアンサー
- 物理学
- 多電子原子の電子配置
多電子原子では、電子数が増えるにつれ、電子は順に1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p・・・の軌道を占めていくと聞きます(n+l則: Krechkuwsky則)。水素原子における電子状態の計算では、2s軌道と2p軌道は縮退していますが、多電子系では2sのエネルギー準位が2pより低くなるのはなぜでしょうか？ 多電子系では、電子間のクーロン相互作用のために縮退が解けているというのは予想できますが、2s軌道のエネルギー準位が2pのそれよりも低くなる(逆ではない)事を直感的にイメージする方法はあるでしょうか？
- ベストアンサー
- 化学
- s軌道1個、p軌道3個、d軌道5個… となる理由は?
s,p,dなどの軌道は、(半径方向以外の)ノードの数によって分類されているようですが、ノードの数が同じならばエネルギーも同じと見てよいのでしょうか? また、ノードなしのs軌道やノード1個のp軌道はまだ分かりますが、ノード3個のd軌道が5つしかない理由がよく分かりません。 4つ葉型の3つはxyzに対し対称ですが、残りの2つは対称形になっていません。線形結合すれば同じになりそうな気もするのですが、だとしたらなぜ4つ葉型は3つあるのにこちらは2つで全範囲をカバーできるのでしょうか? ノードの形はこの5つの他に考えられないのでしょうか?
- 締切済み
- 物理学
- 元素周期表ではs軌道のみの列が1列、s&p軌道が2
主量子数２の軌道は全部で４つある （ ｓ 軌道が１個と ｐ 軌道は３個 ） ので、電子を８個収容できる。 主量子数３の軌道は全部で９個ある （ ｓ 軌道が１個と ｐ 軌道が３個と ｄ 軌道が５個 ） ので、１８個の電子を収めることができる。 ------------------ 周期表を見ると電子を8個収容する列が2つありますが、p軌道3つが2つ存在するということになっているのでしょうか。陽子同士はそんなに離れていないと思うのですが、どのようにして可能なのですか？ また、f軌道は4次元となると思いますが、空想上のものでなく、本当に存在しているのですか？ p軌道のように観測によって確かめられたことはありますか？ 化学とても久しぶりです。 わかりやすく教えて頂けると助かります…
- 締切済み
- 化学
- ダイヤモンドの価電子帯はどの軌道から出来ているのでしょうか？
固体中で多数の原子軌道が重なり合うことで、エネルギーバンドが形成することの説明の一つとして、隣接する原子どうしの軌道の重なり方によって最も結合的なものから反結合的なものまでエネルギー準位が分裂し、 たとえばS軌道でいえば + + + + + + + + … のようなものが最低エネルギーで、 + - + - + - + - … が最高エネルギーを取る、というものがあります。 それぞれの軌道のエネルギー準位は節の数が増えるにしたがって上から下まで連続的に並んでいると理解しています。 一方で、例えばC2分子は、２つのC原子が持つ軌道が混成して結合性軌道と反結合性軌道を作り、そのうち電子は結合性の軌道のみを埋めるとすると、これをダイヤモンドに拡張したとき、電子が2sp3混成軌道からできるバンドのうち、結合性の軌道のみを埋めていて、反結合性軌道は空軌道となっていると思うのですが、その間にバンドギャップが存在する、というのが上の説明とはどうもうもうまくかみ合わない気がするのですが・・・ ダイヤモンドの価電子帯はどの軌道によって出来ているのでしょうか？
- 締切済み
- 化学
- 電子のＳ軌道について
Ｐ軌道は、磁気量子数-L,-L+1,.....,0,.....,L で、 -1,0,1 の３つの磁気量子数を取り得る。→ＰｘＰｙＰｚが存在。 ・・・・ここまでの確認はできています。 となると、Ｓ軌道は、 磁気量子数 0 のみ つまり、Ｓｘ のみ、ということになるのですよね？ とすると、 炭素Ｃの電子は １ｓ（２）２ｓ（２）２ｐ（２） なので、１Ｓｘ（２）２Ｓｘ（２）２Ｐｘ（１）２Ｐｙ（１） になり、価電子は、不対電子４ケには、ならないと 思うのですが、なぜ、不対電子４ケになるのでしょうか？ ＮＯやＮＯ２のなぞを解くために、軌道を細かく調べています。 よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 化学
