平成28年度センター試験【化学】第1問 問1｜電子配置

電子配置は電子数で決まります。

電子配置が同じということは電子数が同じということです。

原子番号 18 のアルゴン Ar は 18 個の電子を持っています。

では各選択肢のイオンのうち、18 個の電子を持つのはどれでしょうか。

 

イオンの電子数は次のように考えます。

陽イオンの電子数はイオンになる前の中性原子より少なくなっています。

たとえば原子番号 13 のアルミニウム Al は 13 個の電子を持っていますが、アルミニウムイオン Al³⁺ の電子数は 10 個です。

なぜならイオンになっても陽子数は変わらず 13 個、そして電子数が 10 個になると、正電荷をもつ陽子が 3 個余ります。

したがってアルミニウムイオンは 3+ になるわけです。

 

一方、陰イオンの電子数はイオンになる前の中性原子より多くなっています。

たとえば原子番号 9 のフッ素 F は 9 個の電子を持っていますが、フッ化物イオン F^– の電子数は 10 個です。

なぜならイオンになっても陽子数は変わらず 9 個、そして電子数が 10 個になると、負電荷をもつ電子が 1 個余ります。

したがってフッ化物イオンは 1- になるわけです。

 

以上をふまえると、各選択肢のイオンの電子数は次のとおりです。

Al³⁺　13-3=10 個
Br^–　35+1=36 個
F^–　9+1=10 個
K⁺　19-1=18 個
Mg²⁺　12-2=10 個
Na⁺　11-1=10 個
O^2-　8+2=10 個
Zn²⁺　30-2=28 個

ここで電子数が同じ Al³⁺、F^–、Mg²⁺、Na⁺、O^2- は原子番号 10 のネオン Ne と同じ電子配置です。