４．多電子原子の電子軌道 （周期表の理解へ） 水素原子の軌道の概略 方位量子数 ····· 主量子数 N殻 n = 4 磁気量子数 s軌道 p軌道 d軌道 f軌道 l=0 m l=1 m l=2 m l=3 m 4s軌道 0 3s軌道 M殻 n = 3 0 2s軌道 L殻 n = 2 0 4p軌道 2 1 0 -1 -2 3d軌道 2 1 0 -1 -2 1 0 -1 3p軌道 1 0 -1 2p軌道 4f軌道 大 f軌道 7重に縮退 1 0 -1 d軌道 5重に縮退 1s軌道 K殻 n = 1 4d軌道 ····· 3 2 1 0 -1 -2 -3 軌道の エネルギー と広がり 0 p軌道 ３重に縮退 s軌道 小 注）１つの軌道に電子は最大２個まで収容される 軌道の形 z s軌道 l=0 m=0 縮退なし y x p軌道 l=1 m = 0, ±1 z 3重縮退 z x px軌道 z y y x 球対称 y x py軌道 pz軌道 軌道 エネルギー Q n=7 8 P n=6 8 O n=5 32 N n=4 32 M n=3 18 L n=2 8 K n=1 2 水素原子の軌道エネルギー 7s 6s 6p 5s 5p 5d 5f 4s 4p 4d 4f 3s 3p 3d 2s 2p 1s 軌道 エネルギー 第７周期 16~ 多電子原子の軌道エネルギー 電子同士は互いに反発する 5f 7s 6p 第６周期 32 5d 5p 第５周期 18 5s 4p 第４周期 18 第３周期 3s 2s 8 第１周期 2 4d 3d 4s 3p 8 第２周期 4f 6s 1s 2p 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 2p 3p 4p 5p 6p 3d 4d 4f 5d 5f 6d 構成原理（電子のつまり方） 電子 規則 １）電子はエネルギーの低い軌道から順に入る ２）軌道のエネルギーが同じ場合は，できるだけ１つずつ入る ３）１つの軌道に電子は２個まではいる（スピン= +1/2, -1/2) 軌道 エネルギー 第７周期 16~ 5f 7s 6p 第６周期 32 6s 第５周期 5s 18 5d 5p 4d 4p 第４周期 18 3d 4s 第３周期 3s 第２周期 2s 3p 例）15P 8 8 第１周期 2 4f 1s 2p 1s22s22p63s23p3 = [Ne]3s23p3 電子のつまり方（例） 例）20Ca 1s22s22p63s23p64s2 = [Ar]4s2 軌道 エネルギー 第７周期 16~ 5f 7s 6p 第６周期 32 6s 第５周期 5s 18 5d 5p 4d 4p 第４周期 18 3d 4s 第３周期 3s 第２周期 2s 3p 8 8 第１周期 2 1s 2p 4f 電子のつまり方（例） 例）27Co 1s22s22p63s23p64s23d7 =[Ar]4s23d7 軌道 エネルギー 第７周期 16~ 5f 7s 6p 第６周期 32 6s 第５周期 5s 18 5d 5p 4d 4p 第４周期 18 3d 4s 第３周期 3s 第２周期 2s 3p 8 8 第１周期 2 1s 2p 4f 電子のつまり方（例） 例）53I 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p5=[Kr]5s24d105p5 軌道 エネルギー 第７周期 16~ 5f 7s 6p 第６周期 32 6s 第５周期 5s 18 5d 5p 4d 4p 第４周期 18 3d 4s 第３周期 3s 第２周期 2s 3p 8 8 第１周期 2 1s 2p 4f 周期表の成り立ち VII 16~ 7s VI 32 V 18 6s 6p 1 1s1 I H s1 IV 18 2 s2 II Li 2s Be III Na Mg IV 5f III 8 II 8 3s I 3 4 2 5 5s 5d 5p 4d 4p 3d 4s 3s 3p 2s 2p He 13 14 15 16 17 s2p1 s2p2 s2p3 s2p4 s2p5 s2p6 B 1s 6 7 3d 8 9 10 18 1s2 4f 11 12 C N2p O F Ne Al Si P 3p S Cl Ar K4s Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As4pSe Br Kr 4d Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb5pTe I Xe V Rb5sSc VI Cs6sBa Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi 6pPo At Rn 5d VII p Fr7sRa d s La Ce Pr Nd Pm Sm Eu4fGd Tb Dy Ho Er Tm Yb Ac Th Pa U Np Pu Am5fCmBk Cf Es Fm Md No f 周期表の成り立ち 1 2 アルカリ金属 アルカリ土類金属 I 13 H II Li Be III Na Mg IV ハロゲン 4 5 6 7 15 16 非金属元素 金属元素 3 14 8 9 10 11 B 12 希ガス 17 18 He C N O F Ne P S Cl Ar Al Si K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr V Rb Sc Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe VI Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn VII Fr Ra 遷移元素 ｄ，ｆブロック 非金属元素 金属元素 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb （希土類） ランタノイド Ac Th Pa U Np Pu Am CmBk Cf Es Fm Md No アクチノイド 典型元素 ｓブロック 典型元素 ｐブロック
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