電子と軌道について

こんにちは。

今日は電子と軌道について、お話します。

皆さんは、原子の中の電子の位置について、どんなイメージを持っていますか？

陽子と中性子がいる原子核を中心に、その周りを回っているようなそんな構造ではないでしょうか？太陽系が近い形だと思います。

高校で習う範囲においては、電荷の考え方などを理解するために、この形はイメージしやすいものなのですが、実際には正しくありません。大学では、このイメージとは関係なく習っていくため、高校と大学の知識には差が生まれてしまいます。

原子について、より理解するために①電子の位置（軌道）、②電荷の考え方、③電子のエネルギーの3つから考えていきましょう。

今回は、①電子の位置（軌道）についてです。

もし、太陽系のイメージで、内側から電子が収まっているとすると、電子の数が増えていくごとに外側に電子が増えていき、原子のサイズは大きくなってしまうことになります。

ですが、そのような事はなく、原子の大きさはほぼ変わりません。では、どのような形で電子は原子の中に収まっているのでしょうか。答えは下の図になります。太陽系のように原子核の周りを回っているのではなく、それぞれに決まった部屋があるのです。

この電子の部屋には、s軌道、p軌道という部屋の名前があります。また、電子配置には、この軌道（電子の部屋）ごとに、いくつ電子が入っているか、がわかるようにした書き方もあります。

　例：Na 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

このように、電子が存在する場所は、一様ではなく、偏りがあるものになります。

ここでは電子の位置が太陽系のイメージではないと言うことを覚えておいてくださいね。

次回は、電荷の考え方についてお話しします。

引用文献

※1 シュライバー・アトキンス　無機化学　東京化学同人出版

　　著者：Peter Atkins、Tina Overton、Jonathan Rourke、Mark Weller、Fraser Armstrong

　　訳者：田中勝久、平尾一之、北川進