最外殻電子と価電子

原子核を中心にして、内側から電子殻という電子を収容する殻があります。

電子殻にはK殻、L殻、M殻、N殻…などの名前がつけられています。

それぞれの殻には、電子の入れる許容数が決まっています。他の原子と反応しやすい電子のことを、価電子といいます。

電子殻に格納可能な電子数の決まり

電子殻は、内側から順にK殻、L殻、M殻、N殻、O殻、P殻となっています。

(電子殻が平面上に描かれていますが、実際は立体的な構造です。)

電子殻が「K殻」から始まっているのは、K殻より小さい電子殻があると考えて10個分の余裕を設けたためということです。

しかし、K殻より小さい電子殻は発見されていません。

また、各電子殻上で32個より多くの電子を持つ原子は、発見されていないということです。

主量子数 \(n\) 電子数 \(2n^2\)
\(\rm K 殻\) 1 \(2×1^2=2\)
\(\rm L 殻\) 2 \(2×2^2=8\)
\(\rm M 殻\) 3 \(2×3^2=18\)
\(\rm N 殻\) 4 \(2×4^2=32\)
\(\rm O 殻\) 5 \(2×5^2=50\)
\(\rm P 殻\) 6 \(2×6^2=72\)


最外殻電子とは

一番外側にある電子殻を、回っている電子のことを最外殻電子といいます。

最外殻電子は原子核から一番遠いので、結びつきが弱く安定度が低いため、他の原子との反応性が高いといえます。

価電子とは何か

価電子とは、一番外側の電子殻にある電子のことで、他の原子との 「反応に使われる電子」 のことです。

「L殻」には8個の許容電子数を持ちますが、図のように4個しか電子がない時は不安定な状態です。

このような状態の時は、他の原子との反応性が高いといえます。

このような電子を 価電子 といいます。

しかし、次の図のように「L殻」の8個の許容電子数に、電子がすべて存在する状態は安定した状態です。

この場合は、一番外側の電子でも 「価電子」 とはいいません。

次のように、M殻の 価電子=0と考えます。

以上で「最外殻電子と価電子」の説明を終わります。