物理化学 福井工業大学 工学部 環境生命化学科 原 道寛

物理化学： 1 章原子の内部 （メニュー） 1-1. 光の性質と原子のスペクトル 1-2. ボーアの水素原子モデル 1-3. 電子の二重性：波動力学 1-4. 水素原子の構造 1-5. 多電子原子の構造 1-6.

イオン化エネルギー（ ionization energy ） : 最外殻にある電子の取れ易さ 基底状態の気体の中性原子から 電子を一つ取り除くのに 必要な最小限のエネルギー ＝第一イオン化エネルギー I 1 イオン化エネルギー（ ionization energy ） : 最外殻にある電子の取れ易さ 基底状態の気体の中性原子から 電子を一つ取り除くのに 必要な最小限のエネルギー ＝第一イオン化エネルギー I 元素の諸性質と電子配置との関わ り 元素の物理的性質 イオン化エネルギー（ ionization energy ）, 電子親和力（ electron affinity ） 元素の物理的性質 イオン化エネルギー（ ionization energy ）, 電子親和力（ electron affinity ） 中性原子から電子を奪うために仕事をしなければならないので、 吸熱過程 である。 二番目の電子を取り除くのに必要なエネル ギー ＝ 第二イオン化エネルギー I 2 という。 二番目の電子を取り除くのに必要なエネル ギー ＝ 第二イオン化エネルギー I 2 という。 A B C D E F G H I J K LM N O P QR

1-6. 元素の諸性質と電子配置との関わ り

1 族元素 第 1 イオン化エネルギーは小さくても 第 2 イオン化エネルギーは大きい。 同じ周期の元素の中でも一番大きい s 軌道に 1 個の電子をもつもの⇒一個とれると希ガス型 ※そこからさらに電子を取り除くことによる 希ガス構造を壊すのは難しい。 1 族元素 第 1 イオン化エネルギーは小さくても 第 2 イオン化エネルギーは大きい。 同じ周期の元素の中でも一番大きい s 軌道に 1 個の電子をもつもの⇒一個とれると希ガス型 ※そこからさらに電子を取り除くことによる 希ガス構造を壊すのは難しい。 希ガス型の電子配置を持つ電子の殻 ＝非常に安定 第一イオン化エネルギーが大きい 希ガス型の電子配置を持つ電子の殻 ＝非常に安定 第一イオン化エネルギーが大きい A B C D E FG

元素の諸性質と電子配置との関わ り Be vs. B は 2 ｓ電子より 2p 電子のほうが拘束が緩い。 N vs. O は 2p 軌道に 2 個あり、 常に反発いているため取れやすい。 Be vs. B は 2 ｓ電子より 2p 電子のほうが拘束が緩い。 N vs. O は 2p 軌道に 2 個あり、 常に反発いているため取れやすい。 原子半径の傾向と 逆の形で一致 原子半径 ≒原子核の電荷が増加 ➣電子を引寄せる。 原子半径の傾向と 逆の形で一致 原子半径 ≒原子核の電荷が増加 ➣電子を引寄せる。 Ne→Na ：イオン化エネルギー減少 ＝希ガス型＋ 3 ｓのため。 核電荷の影響：内部の電子による遮蔽のため。 Ne→Na ：イオン化エネルギー減少 ＝希ガス型＋ 3 ｓのため。 核電荷の影響：内部の電子による遮蔽のため。 A B C D E F G H I J

元素の諸性質と電子配置との関わ り 族の中では 下に行くほど減少。 周期の中では、 右へ行くほど増加。 族の中では 下に行くほど減少。 周期の中では、 右へ行くほど増加。 A B

1-6. 元素の諸性質と電子配置との関わ り 電子親和力（ electron affinity ） : 基底状態の気体の 中性原子に 電子が付加されたときに 放つエネルギー 電子親和力（ electron affinity ） : 基底状態の気体の 中性原子に 電子が付加されたときに 放つエネルギー エネルギーの面から起こっても差し支えないとき、発熱 過程 電子親和力の大きいとき ＝放出されるエネルギーが大きい。 ＝原子が電子を引き付けやすい。 エネルギーの面から起こっても差し支えないとき、発熱 過程 電子親和力の大きいとき ＝放出されるエネルギーが大きい。 ＝原子が電子を引き付けやすい。 元素の物理的性質 イオン化エネルギー（ ionization energy ）, 電子親和力（ electron affinity ） 元素の物理的性質 イオン化エネルギー（ ionization energy ）, 電子親和力（ electron affinity ） A B C D E F G

1-6. 元素の諸性質と電子配置との関わ り ハロゲン原子 付加される電子⇒ P 副殻に入り、⇒核と強い相互作用をもつ ⇒電子親和力は大きい ハロゲン原子 付加される電子⇒ P 副殻に入り、⇒核と強い相互作用をもつ ⇒電子親和力は大きい 希ガス 付加する電子 ⇒核と離れた所：遮蔽作用のある内殻電子より外側の副殻 へ ⇒電子親和力は小さくなる。 希ガス 付加する電子 ⇒核と離れた所：遮蔽作用のある内殻電子より外側の副殻 へ ⇒電子親和力は小さくなる。 元素の物理的性質 イオン化エネルギー（ ionization energy ）, 電子親和力（ electron affinity ） 元素の物理的性質 イオン化エネルギー（ ionization energy ）, 電子親和力（ electron affinity ） A B CD E FG H

小テスト７ 名列番号＿＿氏名＿＿＿＿＿＿ 採点者＿ P ＿ ＿＿＿ 10

1-5. 多電子原子の構造