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雑談掲示板

私室
日時： 2018/11/17 20:05
名前： ダモクレイトス　◆MGHRd/ALSk （ID: 3zeF8rO.）

*当スレは、自分語りや資料掲載を中心にしていきたいと思います。結構、知ってる人がそういうことやってるので、触発されました！　雑談掲示板のスレなので、雑談も勿論可能です！

　まずは、おはようございます。こんにちわ、こんばんわ♪　始めましての方も、私を知っている方も気軽に——とは言っても上記内容を護って——お声をかけてくださいね。


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あちき許されない　( No.125 )
日時： 2018/03/05 23:57
名前： ダモクレイトス　◆MGHRd/ALSk （ID: Nz19aaPA）

　続きです

*原子の構造

　原子は、正の電荷を帯びた原子核と、負の電荷を帯びた電子から構成されると考えられている。原子核はさらに陽子と電気的に中性な中性子から構成される（ただし1Hと3Liは中性子を含まない）。陽子と中性子の個数の合計を質量数と呼ぶ。原子核の半径は原子の半径の約10万分の1（1 fm程度）と小さい。なお、一般的な原子の模式図は原子核の大きさを原子に対して数分の1程度に描いているが、これは実態とはかけ離れたデフォルメである。原子は硬い球体というよりも、むしろ真空の中に存在する点状の原子核と電子である。但し、電子はしばしば描かれる模式図のように特定の軌道を描いて原子核のまわりを回っているのではなく、原子核のまわりに確率的に分布しており、原子核を電子雲が包むイメージのほうがより現実に近い。

*原子の大きさと原子半径

　原子の大きさの直感的な定義は電子雲の広がりであり、一般には球状とみなされているが、電子雲は文字通り雲状あるいはもや状のものであり、その境界面を定義することは難しい。特に、化学結合をして分子を形成している場合等には、どこまでがある原子に属している電子雲かを定義するのは難しい。また、原子が電子を得るか失うかしてイオンとなった場合には、原子雲の広がりも当然変化し、原子の大きさも異なってくる。

　このような事情のため、原子の大きさを定量的に示す原子半径にはいくつかの定義があり、場合によって使い分けられる。

*原子の質量と原子量

　原子の質量を表すのには、統一原子質量単位（u）がしばしば用いられる。これは、質量数12の炭素原子である12C（炭素12）1個（ただし、静止して基底状態にあり自由な時）の質量を12 uと定義したものであり、1 u = 1.6605402(10)×10-27 kgである。

　また、原子の相対的な質量比を表すものとして原子量があり、これは先述の12C（炭素12）1個の質量を12と定めた場合の他の元素の質量比である。ある原子の原子量の値はその原子一個の質量をuで表した時の値と全く同一であるが、原子量はあくまで比率を表す量であり、単位を付けない無次元数である。

　原子量と質量数はほぼ同程度の大きさとなるが、その定義上必ず整数値をとる質量数とは異なり、12C以外の原子の原子量は厳密には小数になる。これは、原子核を構成する陽子と中性子の質量が微妙に異なり、かつそれら核子の結合エネルギーによる質量欠損が原子により異なるためである。それでも原子の相対質量は、凡そ質量数に近い数値をとる。

　複数の同位体を含む元素では、整数値からさらに離れた値を取る場合がある。これは多くの元素では質量数の異なる原子（同位体）が存在し、その存在比率もまちまちなためである。例えば、12Cの原子量が厳密に12であるのに対し炭素の原子量は12.011であるが、これは炭素には12Cの他に少量の13C（更にごく少量の14C）が含まれているためである。原子量の概数は計算によって求めることができ、例えば塩素の原子量は35.453であるが、この場合35Clの存在比が約76%、37Clの存在比が24%となっているため、35×0.76＋37×0.24という計算によって概数（35.48となり誤差は約0.1％）が求まる。

*原子と元素

　原子とは、内部に持つ陽子と中性子の各個数の違いで区別される個々の粒子を指す。例えば炭素原子は中性子数の異なる12C、13C、14類が存在する。一方元素は、中性子数に関わらず、ある特定の陽子数（原子番号）を持つ原子のグループを指す。例えば、「炭素は燃焼（酸素と結合）して二酸化炭素を生成する」と表現した場合の「炭素」や「酸素」は元素を意味する。

*周期表

　周期表（元素周期表)とは、元素を陽子の数と等しい原子番号の順に並べた表のこと。

　化学的、物理的に似た性質の原子（元素）を見やすくするため、一定の数ごとに折り返してまとめてある。下表は代表的なもので、他にもらせん型や円錐型、ブロック型など複数の形式が考案されている。表の最上段には1～18の数字が振られている。これを元素の族と呼ぶ。それぞれの升目には原子番号と元素記号が記されている。実用性を高めるため原子量を元素記号の下に記述することが一般的である。この場合、安定同位体を持たない元素については既知の同位体の中で最も半減期の長いものや存在比の高いものの質量数をカッコ書きして記載する。また、色分けや記号などを用いて常温での相を表したり、遷移元素・半金属元素・人工放射性元素を表現したりすることもある。

　これにて終幕！

　

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