物質の構成と化学結合(知識)の問題
原子の構造と電子配置について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。
- ア 塩素の同位体 と の原子では、原子がもつ電子の数が異なる。
- イ 水素の同位体のうち の原子は、原子核に中性子をもたない。
- ウ 原子の質量数は、その原子がもつ陽子の数と電子の数の和である。
- エ マグネシウムイオン は、ネオン原子 と同じ電子配置をもつ。
- オ 貴ガス(希ガス)の原子は、他の原子と結合しにくいので、価電子の数を とする。
この問題で使うもの
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
原子番号・質量数・陽子・中性子・電子の数の関係と、同位体の定義を思い出そう。
ヒント 2
原子番号=陽子の数=(原子の)電子の数、質量数=陽子の数+中性子の数である。同位体どうしは陽子の数が同じで中性子の数が異なる。
ヒント 3
アとウは、上の関係に照らすと誤りかどうかがすぐ判断できる。エは と の電子の数、オは貴ガスの価電子の扱いを確かめよう。
答えと解説
答えを見る
イ, エ, オ
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解説を読む
原子は、陽子と中性子からなる原子核と、そのまわりの電子からなる。原子番号は陽子の数、質量数は陽子の数と中性子の数の和であり、原子では陽子の数と電子の数が等しい。
- ア 誤り。同位体は、原子番号(陽子の数)が同じで、中性子の数が異なるために質量数が異なる原子どうしである。 と はどちらも原子番号 なので、陽子の数も電子の数も で等しい。異なるのは中性子の数( と )である。
- イ 正しい。 は原子番号 、質量数 なので、中性子の数は である。
- ウ 誤り。質量数は、陽子の数と中性子の数の和である。電子の質量は陽子や中性子に比べて非常に小さく、質量数には数えない。
- エ 正しい。(原子番号 )の電子配置は で、価電子 個を失った は電子 個で となる。これはネオン(原子番号 )の電子配置 と同じである。
- オ 正しい。貴ガスの原子は最外殻の電子配置が安定(閉殻、またはそれと同じく安定な配置)で、イオンになったり他の原子と結合したりしにくいので、価電子の数を とする。
よって、正しいものはイ、エ、オである。
別解
ア: 同位体は陽子数(原子番号)が同じで中性子数が異なる。中性の原子の電子数は陽子数に等しいので、 と の電子数は同じ(17 個)。誤り。
イ: は陽子 1 個、中性子 0 個。正しい。
ウ: 質量数は陽子の数と中性子の数の和。電子ではない。誤り。
エ: は電子 12-2=10 個で、電子配置は K 殻 2、L 殻 8 となり Ne と同じ。正しい。
オ: 貴ガスは安定な電子配置で他の原子と結合しにくく、教科書では価電子の数を 0 とする。正しい(He は最外殻電子 2 個、他は 8 個だが、価電子は 0 とする)。
よって正しいものは イ、エ、オ。