電子配置と価電子

ネオン原子 $\mathrm{Ne}$（原子番号 $10$）は、K 殻に $2$ 個、L 殻に $8$ 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　${\mathrm{O}}^{2-}$（$8$）
• イ　$\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$（$17$）
• ウ　$\mathrm{L}{\mathrm{i}}^{+}$（$3$）
• エ　$\mathrm{A}{\mathrm{l}}^{3+}$（$13$）
• オ　$\mathrm{C}{\mathrm{a}}^{2+}$（$20$）

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 ${}^{35}\mathrm{Cl}$ と ${}^{37}\mathrm{Cl}$ 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 ${}^1\mathrm{H}$ 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 $\mathrm{M}{\mathrm{g}}^{2+}$ は、ネオン原子 $\mathrm{Ne}$ 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 $0$ とする。

元素の周期表と周期律に関する記述として正しいものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　典型元素では同じ族の元素の価電子の数が等しく、18 族元素の価電子の数はいずれも 8 である。
• イ　第 2 周期の元素のうち、金属元素はリチウム $\mathrm{Li}$ だけである。
• ウ　遷移元素はすべて金属元素であり、周期表では第 4 周期から現れる。
• エ　第 3 周期の 1 族から 17 族までの元素では、原子番号が大きくなるほど原子半径が大きくなる。
• オ　同じ周期の典型元素では、1 族元素の第一イオン化エネルギーが最も大きい。

原子・イオンの構造と電子配置に関する記述として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　${}^{35}\mathrm{Cl}$ と ${}^{37}\mathrm{Cl}$ は中性子の数が異なるので、化学的性質も大きく異なる。
• イ　原子番号 19 のカリウム原子の電子配置は、K 殻に 2 個、L 殻に 8 個、M 殻に 9 個である。
• ウ　マグネシウム原子とヘリウム原子は、最外殻電子の数がどちらも 2 個なので、価電子の数も等しい。
• エ　${}^{18}{\mathrm{O}}^{2-}$、${}^{19}{\mathrm{F}}^{-}$、${}^{20}\mathrm{Ne}$ の 3 つの粒子は、電子の数も中性子の数もすべて等しい。
• オ　陽子 1 個と電子 1 個の質量はほぼ等しく、原子の質量の大部分は陽子と電子が担っている。

次の文中の空欄 a・b に入る語句・数値の組み合わせとして正しいものを、下の表のア〜エのうちから 1 つ選べ。

「原子番号 $18$ のアルゴン $\mathrm{Ar}$ 原子は、K 殻に $2$ 個、L 殻に $8$ 個、M 殻に $8$ 個の電子をもつ。このように最外殻電子の数は $8$ であるが、アルゴンは他の原子と結合をつくりにくく、化学反応にほとんど関わらないので、価電子の数は（ a ）とする。また、原子番号が $1$ 大きいカリウム $\mathrm{K}$ 原子では、M 殻にはまだ電子が入る余地があるにもかかわらず、$19$ 番目の電子は（ b ）殻に入る。」

次の文中の空欄 $\boxed{a}$・$\boxed{b}$ に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜カから 1 つ選べ。

周期表の典型元素では、同じ族の元素どうしは価電子の数が等しく、化学的性質がよく似ている。また、同じ周期では原子番号が増えるにつれて価電子の数が規則的に変化するので、性質も周期的に変化する。

これに対して遷移元素では、原子番号が 1 増えても、増えた電子は主に最外殻より内側の電子殻に入る。そのため、遷移元素の原子の最外殻電子の数は $\boxed{a}$ のものが多く、同じ族の元素だけでなく、同じ周期で隣り合う元素どうしの性質も似ていることが多い。また、遷移元素はすべて $\boxed{b}$ である。

原子・イオンの構造と電子配置について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。ただし、原子番号は $\mathrm{C}=6$, $\mathrm{N}=7$, $\mathrm{Na}=11$, $\mathrm{S}=16$, $\mathrm{Cl}=17$, $\mathrm{Ar}=18$ とする。

• ア　ナトリウムイオン ${}^{23}\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$ 1 個に含まれる電子の数は $11$ である。
• イ　${}^{14}\mathrm{C}$ と ${}^{14}\mathrm{N}$ は質量数が等しいので、互いに同位体である。
• ウ　硫黄原子 $\mathrm{S}$ の電子配置は $\mathrm{K}$ 殻に 2 個、$\mathrm{L}$ 殻に 8 個、$\mathrm{M}$ 殻に 6 個であり、価電子の数は $6$ である。
• エ　アルゴン原子 $\mathrm{Ar}$ の最外殻電子の数は $8$ であるので、価電子の数も $8$ である。
• オ　塩化物イオン ${}^{37}\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$ 1 個に含まれる中性子の数は $18$ である。