化学
高校生
解決済み

☆高校化学基礎🧪です☆
(2)の遷移元素の方がわかりません💦
どなたかよろしくお願いします🙇‍♀️

[思考論述 30. 元素の周期表 次の文中の( )に適当な語句を入れ、下の各問いに答えよ。 (1) ロシアの(ア)は,1869年, 元素を(イ)の小さい順に並べ, 性質のよく似た元 素が周期的に現れること、 すなわち元素のウ)を発見し、 周期表の原形をつくった。 その後。 周期表は改良され,現在では元素を(エ)の順に並べている。量(g) (1) 同じ族にある典型元素の原子では,価電子の数はどのようになるか。 (2) 典型元素および遷移元素について, 同一周期で、最外殻電子の数はどのように変化 ( するかをそれぞれ記せ。
30. 元素の周期表 解答 (ア)メンデレーエフ (イ) 原子量 (ウ)周期律 (エ)原子番号 (1) 価電子の数は等しい。 (2) 典型元素: 原子番号の増加とともに最外殻電子の数も増加する。 遷移元素: 原子番号が増加しても最外殻電子の数はほとんど変化せず, 1または2である。 解説 ロシアのメンデレーエフは,1869年, 当時知られていた約60種 類の元素を原子量の順に並べて元素の周期律を発見し,周期律にもとづ いて, 元素の周期表の原形をつくった。 現在は, 原子番号の順に並べた 周期表が一般に用いられている。 (1) 同じ族の典型元素の原子では,価電子の数は等しくなっている。 (2) 同一周期において, 典型元素では原子番号の増加とともに最外殻 電子の数も増加するが,遷移元素では原子番号が増加しても最外殻電子 の数は1または2で,ほとんど変化しない。

回答

✨ ベストアンサー ✨

化学基礎の範囲だけだと、この解答の理由を説明するのは難しいので、少しだけ化学の範囲を入れて説明します。

(2)の解答の理由は、化学基礎の範囲では説明できないから、そんなものなのかと割り切って覚えるしかない。

が、なぜそうなるかを以下説明する。

電子数は原子番号に等しい。電子は、内側の電子殻から順に埋まっていく。普通なら、K→L→M→N殻の順である。電子殻に入る電子数は2n^2であり、K殻=2、L殻=8、M殻=18まで入る。典型元素は原子番号は1~20番のカルシウムまでまず電子殻に電子が埋まっていく。

ここで、カルシウムは原子番号が20番だから、順に埋まると、
K,L,M=2,8,10になるはずであるが、K,L,M,N=2,8,8,2となる。M殻には18個まで電子が入るのに、8個がM殻に入り、2個はN殻に入る。

新カリなら電子軌道を少し習うかも知れないが、旧カリだとここから化学基礎の範囲外となるが、電子が入りやすい電子殻には順番があり、M殻には8個まで入りやすいが、残り10個は入りにくい。ここより、N殻に2個まで入りやすい4s軌道という場所があり、カリウム、カルシウムはこの4s軌道に電子が入る。ここまでが典型元素。

この後、21番から遷移元素のスカンジウムが登場する。21番は20番より電子が1個増えるが、この1個はN殻ではなく、入りにくかったM殻の入ってなかった10個の入れ物に遷移元素は電子が順に埋まっていく。だから、最外殻の電子はN殻に入った2個のまま、M殻の残りの場所に埋まっていくから、最外殻の電子は2個となる。ただ、M殻が埋まっていくと、N殻を2個から1個にし、M殻にその1個を移動させる元素もあり、最外殻は1か2になる。

ここまででも、なぜ?という疑問があると思うが、化学の範囲が含まれるし、さらに説明を増やすと、大学レベルの話になるから、この辺までで止めることにする🙇

ゆる

長文でわかりやすく教えてくださりありがとうございました🙇‍♀️本当に助かりました!!

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