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化学についてちょっとお話というかお勉強しますね(唐突)。
まぁ私も知識全然ないですし独学なんですけど…()
その上でのまぁ私の勉強法というか暗記法みたいな感じになるので、嫌な方や途中からこいつ何言ってんだよ意味わかんねー!腹立つ!!!と思った方はブラウザバックどうぞ。
後謎にカプ要素もあるのでそれが苦手な方もブラウザバックどうぞ。
まぁとりあえず周期表をはりましょう。
こんな感じですね。
見づらくてすみません…
遷移元素を除いた元素が典型元素っていうんですが(灰色の不明を除く)、その中でも上の写真の水色(一番左の列、水素は除外)がアルカリ金属、赤がアルカリ土類金属、一番右が貴ガス(希ガス)、その一個左がハロゲンとなっています。尚、色がわかりずらいのですが一番左の列のアルカリ金属と下のセリウム〜ルテニウムは別物です。
典型元素ってなんぞやというと、
…ということなのですが、いかんせんすっごくわかりずらいですね()。
丁寧に説明します。
まず、これを説明するには元素というか原子の成り立ちから説明しないとあかんのでそこから…
原子というのは、簡単に言うと物質や物体を構成する最小単位の粒子のことで、まぁ目に見えないくらいちっちゃい球体だと思っていただければおkです。
原子と元素の違いは、元素は粒子そのものなんですが、元素はその原子の種類のことです。
つまり原子は個の粒、元素は概念ということです。
で、その原子の構成なんですが、
図にするとこんな感じ。
原子があって、その中に原子核と電子があります。電子は原子核の周りを飛んでるハエですハエ。
更に、原子核の中には中性子と陽子があります。 マトリョーシカみたいですね(笑)。
陽子がプラスの電気、電子がマイナスの電気を帯びていて、中性子はどちらでもない。
これの覚え方としては、陽子→中性子←電子で、 陽子が陽キャで、好きな子(中性子)っていう子に常時くっつきながら喋りまくってるけど電子は陰キャなのでなかなか中性子(好きな子)に近づけない!!!という形です。
私何言ってるんですかね…(((
そして、この陽キャ君(陽子)の数を原子番号といいます。つまり原子番号が多ければ多いほど中性子くんがモテモテ!!!というわけです。
さて、次は電子殻というものについてお話しましょう。
画像の通り、電子くんはK殻からはじまる「電子殻」というものに収まることができます。
K殻は最大2つの電子くん、L殻は最大6、M殻は最大10。
L殻まである原子はその内側にある殻も含めると8つ、M殻は18つとなります。
…ただし、実際に一番外側に入る電子は、8つとなります。
一番外側の電子が8つになった時、元素は安定して閉殻してしまい、それ以上の電子を取ろうとしなくなるのです。
何故そうなるのか…という疑問が出てくると思うのですが、これの理由が実はバカみたいに難しくて、私も把握しきれていません…()故にすみません、説明できません…。
というのもこれ完全に説明するには高校化学の範囲でもできないんですね(高校では8個までとしか教わらないらしいので…)。なので恐らく仮に私が分かったとしてもわかりやすく説明なんてとてもじゃないけどできません()ごめんなさい。兎に角、基本は全ての殻には8個までの電子が入る、と覚えていてくださいませ。
因みに、貴ガスは全て一番外の殻に既に8個入っていて安定しているので、他の元素との化合がほぼほぼ起こりません。
一応有名どころだとキセノン化合物(周期表の一番右の下から数えて3番目)があり、他の貴ガスも特殊な条件下で一応化合できますが、まぁ自然界ではありえません。少し前までは『貴ガスは化合物を形成しない』というのが常識なレベルでしたので、まぁ人工物じゃない限りほとんどありえないです。
ではそろそろ典型元素とは?についてお話します。
典型元素だけを見た周期表は、先程お話した陽子の数(=電子の数)の数が少ない順で並んでおります。また、周期が大きくなる(周期表の下にいく)と、殻が一つ、二つと増えていきます。
また、族(周期表の縦列)は一番外側にある殻の配置が似ているため、性質が似ています。
…典型元素はこんなもんですかね。
次に遷移元素なのですが…私この辺最近勉強し始めたので自信がないです…。
間違っていたら遷移元素のことに関わらずご指摘お願いします…!!!即座に直すので!!!!
さて、私が知っている範囲の遷移元素について説明していきます(大分省いています)。
遷移元素を知るためには、『軌道』を知る必要があります。
軌道とは、簡単に説明すると陰キャな電子くんが入る、先程話した『殻』という場所に実際に居座る場所になります。
殻をマンションの階層と見立てる場合(K殻を1階、L殻を2階、M殻を3階)は、電子くんは陰キャなので()、自室のイスでじっと本を読んでいるのですが、その自室こそが軌道なワケです。
そして、図に表すと、
K殻(1階): 部屋は「1s軌道」という種類の部屋の1室だけ。
L殻(2階): 「2s軌道」という部屋が1つと、「2p軌道」という部屋が3つ、計4室あります。
M殻(3階): 「3s」が1室、「3p」が3室、さらに「3d」という部屋が5つあります。
そして、一つの部屋にはイスが2脚まで入って、
s軌道(1室)× 2脚 = 最大2個
p軌道(3室)× 2脚 = 最大6個
d軌道(5室)× 2脚 = 最大10個
となります。
このsとかpとかってなんなんだよというと、これは軌道のことです。軌道はsから始まり、階層が上がる度にp、d、f等の部屋ができます。
spdfはまぁ部屋の種類と思っておいてください。
そして、第三周期まで(上から3つ目のアルゴンまで)はいいんですけど、三階からはd部屋が出来るのですが、そのd部屋というものが特殊なんです。
アルゴンまではs部屋とp部屋が順当に埋まっていくのですが、d部屋からは、d部屋の方が電子が入りやすいので、d部屋から先に埋まっていっちゃうんですね。
きっと陰キャ君が好きそうな内装だったんでしょう。d部屋は典型元素がぶんどっちゃいます。
そしてそのあまりものの部屋に泣く泣く入っていくのが遷移元素です。
まとめると、
左端(1, 2族): 4階のs部屋を埋めている(典型元素)
中央(3〜12族): 戻って3階のd部屋を埋めている(遷移元素:dブロック)
右端(13〜18族): 4階のp部屋を埋め始める(典型元素)
…というかんじです。分かりづらかったかも…すみません。
また、ランタノイドはs部屋が埋まった後にでてくるf部屋を埋めている元素、
アクチノイドも同様にs部屋が埋まった後にでてくるf部屋を埋めている元素です。
違いとしては周期ですかね。
また、ランタノイドとアクチノイドの決定的な違いは性質にあり、
ランタノイドはほとんどが安定した(プロメチウムは例外)元素で、自然界に存在する元素(レアアースの主力でもあります)であるのに対し、アクチノイドは不安定で放射性があり、ウランより重い元素は自然界に存在せず、人工的に造られたものが多いです。
…つまりアクチノイドは人外キャラということです!!!というより機械?ロボ娘やロボ息子(?)です!!!破壊兵器ロボット!!!!!
皆さんロボット好きですか!?!?私の”身内”は好きだそうです!!!!!!(笑)
特殊性癖を磨けそうなのは圧倒的アクチノイドですね!!(((((
因みにランタノイドとアクチノイドを別枠で周期表の下においているのは見やすさ重視だそうです。
…と、まぁこんな感じですかね…????
どうだろう、わかりやすく説明できていると良いのですが…
これ高校の化学基礎+化学の内容なので、典型元素までの内容はともかく、遷移元素以降の元素や軌道については知らない方が多いような気がします。というか理系いかないと一生知らないままな気も…
軌道まで軽く理解しておいたほうが元素の性質が頭に入りやすいので、化学の苦手意識も少し薄まるといいな〜って思います。
…とはいえ私はまだ中3なので、高校での化学基礎なんてやったことないので知りませんが。
なにかわからないことがあれば、私の分かる限りでお答えできます!!
これを機に化学への理解が深まれば幸いです…!!!
まぁ本音としては私が最近アップした元素擬人化についてのことへの理解を深めてほしくて書いただけなんですけどね((((((
よし!!!!綺麗事も本音も言い切りましたし!!!!((
これで終わりとしまーす!!!!!!好評だったらまたなんかやろっかな…
あ、わからないことと修正点があればいつでも対応しますので何卒よろしくお願いします(乞食)。
さよならッ!!!
コメント
2件
な、なるほど(?)全くわからなかった科学がちょっとは理解できましたよ!!ただ、理解能力がカス以下なんで、100ではないですね……すみませぬ…!わかりやすい説明だというのに…!