電子の数を求める方法

共著者 : Bess Ruff, MA

すべての基本的な元素は、電子、陽子、中性子でできています。電子とは、原子の一部を構成する負の電荷を帯びた粒子のことです。原子内の電子の数の特定は、化学の基本と言えるでしょう。電子の数は、元素の周期表を利用すれば簡単に割り出せます。その他の重要なポイントとして、元素内の中性子や原子価電子（一番外側の殻にある電子）の数を求める方法などが挙げられるでしょう。

方法 1

方法 1 の 2:

中性原子の電子の数を調べる

1
元素の周期表を用意する　現段階で見つかっているすべての元素を、原子構造別に整理し色分けした表が周期表です。各元素の名前は1～3文字に略され、元素記号として原子量・原子番号と併せて記載されています。^{[1]
X
出典文献}
- 周期表は、化学の本やインターネットで探せばすぐに見つかるはずです。
2
調べたい元素を周期表で探す　元素は原子番号順に並ベられ、金属・非金属・メタロイド（半金属）の3つのグループに分けられています。さらにアルカリ金属・ハロゲン・希ガスなどの族ごとにも分類されています。^{[2]
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出典文献}表の縦の列を「族」と呼び、横の行を「周期」と呼びます。
- どの族や周期に属するかなど、探している元素の詳しい情報を知っていれば、周期表内でも簡単に見つけられるでしょう。
- 探している元素について何も知らない場合は、周期表を端から端までチェックし、元素記号を見つけ出しましょう。
3
元素の原子番号をチェックする　原子番号は枠内の左上隅か元素記号の上に記載されているはずです。原子番号はその元素の陽子の数を表しています。^{[3]
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出典文献}陽子とは、元素内の正の電荷を帯びた粒子のことです。電子は負の電荷を帯びているので、元素が中性の状態の場合、電子と陽子の数は同じということになります。
- 例えば原子番号が5のホウ素（B）の場合、陽子と電子がそれぞれ5個ずつあります。
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方法 2

方法 2 の 2:

陽イオンや陰イオンの電子数を求める

1
イオンの電荷を確認する　原子に電子を追加したり、逆に取り除いたりしても元々の属性は何も変わりませんが、電荷は変化します。例えば、K⁺、Ca²⁺、N^3-のようなイオンになるのです。通常、電荷は原子の略称（元素記号）の右上に小さな文字で記載されます。
- 電子は負の電荷を帯びているため、中性原子に電子を追加することで、負の電荷を帯びたイオンになります。
- 逆に電子を取り除くと、正の電荷を帯びたイオンになります。
- 例えば、N^3-は－3の電荷を帯びたイオンであり、Ca²⁺は＋2の電荷を帯びたイオンです。
2
陽イオンの場合は原子番号から電荷を引く　正の電荷を帯びている場合、電子を失ったイオンということになります。残っている電子の数は、原子番号から電荷の数を引いて求めましょう。陽イオンの場合、電子よりも陽子の数の方が多くなっています。
- 例えば、Ca²⁺は＋2の電荷を帯びており、中性のカルシウム原子よりも電子の数は2個少ない状態です。カルシウムの原子番号は20なので、計算すれば、このイオンの電子数は18個だとわかります。
3
陰イオンの場合は原子番号に電荷を足す　負の電荷を帯びている場合、電子を得てできたイオンということになります。電子の数を求める際には、原子番号に電荷の数を足しましょう。陰イオンの場合、電子よりも陽子の数の方が少なくなっています。
- 例えば、N^3-は－3の電荷を帯び、中性の窒素原子よりも電子の数は3個多い状態です。窒素の原子番号は7なので、計算すれば、このイオンの電子数は10個だとわかります。
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