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電子は原子の中で実はものすごい速さで動いていますが、その動くところはある程度決まっています。その電子が動くところ、もっというと電子が存在しうる領域を電子軌道と言います。電子軌道にはs,p,d…といった種類があります。s軌道は各々の殻(K殻、L殻…)に1つしかなく、そこには電子が2個しか入りません。K殻はこのs軌道のみで構成されていて、この軌道を1s軌道と呼びます。s軌道は、おおむね球形をしています。
さて次のp軌道は、L殻から出てきます。p軌道からは方向が出てくるようになり、軌道の数は3つになります。L殻は、上で述べたものと同じ2s軌道と、2px,2py,2pzという3つのp軌道(その形はGoogleで画像検索すれば出てきます)から構成されています。各々の軌道の定数は2個なので、総計してL殻には8個の電子が入ります。
ここまでで、ヘリウムとネオンについて説明ができます。
さて課題のM殻ですが、M殻には以下のような電子軌道が存在します。
3s､3px､3py､3pz､3dxy､3dyz､3dzx､3d(x^2-y^2)､3dz^2
後半何やら見慣れない軌道が出てきましたね?これこそ、アルゴンがなぜ電子8個で安定かを説明するために必要な、d軌道(その形はGoogleで画像検索すれば出てきます)と呼ばれる電子軌道です。このd軌道、エネルギー順位が他の軌道より高い(s軌道やp軌道と比べ。平たく言えば電子が入りにくい)のです。そのため、3s,3pに電子を入れ終わった(アルゴン)あと、次の電子は3dより安定な4s軌道に入ってしまう(カリウムやカルシウムがこれにあたる)のです。
つまり、M殻には18個電子が入ることができるが、そのうちの10個分の電子が入る軌道には電子が入りにくいために、M殻には8個の電子しか入っていないけれどもアルゴンは安定する、といえるでしょう。
こういう文章で表すとなかなか伝えにくいところがあり、拙い回答でしたが理解していただけましたでしょうか。分からないところがあれば補足でお願いします。
僕ので分かりにくかったらこのサイト見てみてください。
http://www.geocities.jp/science_soul/science/chem/c04.html
