物質の構成と化学結合(知識)の問題
ネオン原子 (原子番号 )は、K 殻に 個、L 殻に 個の電子をもつ。次のア〜オのイオンのうち、ネオン原子と同じ電子配置をもつものを、すべて選べ。ただし、かっこ内の数は、そのイオンになる前の原子の原子番号である。
- ア ()
- イ ()
- ウ ()
- エ ()
- オ ()
この問題で使うもの
- 電子配置と価電子(説明と入口の問題)
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
「電子配置と価電子」の知識を使う。まず、それぞれのイオンがもつ電子の数を求めよう。
ヒント 2
原子の電子の数は原子番号に等しい。陽イオンは価数の分だけ電子が少なく、陰イオンは価数の分だけ電子が多い。ネオンと同じ電子配置になるのは、電子の数が 個のイオンである。
ヒント 3
の電子の数は 個、 の電子の数は 個である。残りのイオンについても同じように電子の数を求めて、 個になるものを探そう。
答えと解説
答えを見る
ア, エ
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
手順 1:イオンの電子の数を求める。 原子のもつ電子の数は原子番号(陽子の数)に等しい。陽イオンは電子を失ってでき、陰イオンは電子を受け取ってできるので、
となる。
- ア : 個
- イ : 個
- ウ : 個
- エ : 個
- オ : 個
手順 2:電子配置を書く。 電子は内側の K 殻(最大 個)から順に入り、次に L 殻(最大 個)、M 殻に入る。
- 電子 個:K 殻 、L 殻 → ネオン と同じ。
- 電子 個:K 殻 、L 殻 、M 殻 → アルゴン と同じ。
- 電子 個:K 殻 → ヘリウム と同じ。
手順 3:判定する。
- ア は電子 個で、ネオンと同じ電子配置。あてはまる。
- イ は電子 個で、アルゴンと同じ電子配置。あてはまらない。
- ウ は電子 個で、ヘリウムと同じ電子配置。あてはまらない。
- エ は電子 個で、ネオンと同じ電子配置。あてはまる。
- オ は電子 個で、アルゴンと同じ電子配置。あてはまらない。
よって答えはア、エである。このように、多くの典型元素の原子は、電子を失ったり受け取ったりして、原子番号の近い貴ガスと同じ安定な電子配置のイオンになる。
別解
ア: は電子 個で K 殻 、L 殻 、Ne と同じ。イ: は電子 個で Ar と同じなので誤り。ウ: は電子 個で He と同じなので誤り。エ: は電子 個で Ne と同じ。オ: は電子 個で Ar と同じなので誤り。よってア、エ。