物質の構成と化学結合の問題
次の 11 種類のイオンのうち、貴ガス（希ガス）のアルゴン 原子と同じ電子配置をもつものは何種類あるか。整数で答えよ。
, , , , , , , , , ,
ただし、各元素の原子番号は , , , , , , , , , , , とする。
この問題で使うもの
- 単原子イオンと貴ガス型の電子配置（説明と入口の問題）
- 原子の構成と質量数（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（4 技能）
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ヒント
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ヒント 1
イオンの電子の数を求め、Ar 原子の電子の数と比べよう。
ヒント 2
イオンの電子数は「原子番号 − イオンの電荷」で求められる。陽イオンは電子を失い、陰イオンは電子を受け取っている。
ヒント 3
Ar の電子数は 18 である。例えば S²⁻ の電子数は 16 + 2 = 18、Na⁺ は 11 − 1 = 10 となる。残りのイオンも同様に計算しよう。
答えと解説
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解説を読む
原子では陽子の数（原子番号）と電子の数が等しい。陽イオン は電子を 個失ったもの、陰イオン は電子を 個受け取ったものなので、
で求められる（陰イオンでは電荷が負なので電子数は増える）。
原子の電子数は で、電子配置は K 殻 、L 殻 、M 殻 である。各イオンの電子数を求めると、
- ：（ と同じ）
- ：（ と同じ）
- ：（ と同じ）
- ：（ と同じ）
- ：（ と同じ）
- ：
- ：
- ：
- ：
- ：
- ：（ と同じ）
これらの典型元素のイオンは、それぞれ原子番号の最も近い貴ガスと同じ安定な電子配置になっている。電子数が のイオンは K 殻 、L 殻 、M 殻 の配置で と同じ電子配置をもつ。
該当するのは , , , , の 種類である。
別解
Ar は電子 18 個。各イオンの電子数は、: 2、: 10、: 10、: 10、: 10、: 18、: 18、: 18、: 18、: 18、: 36。電子数が 18 のものは 、、、、 の 5 種類。