原子の陽子数/中性子数/電子数による変化をシミュレーターで理解しよう！[化学入門]

2022-04-27　 元素の構成

前回記事から化学の分野についての解説をしていきます。化学で一番の基礎といえるのが「原子」です。

本記事では前回記事につづいて「原子の構造」を解説していきます！

おさらい：化学の基礎の基礎。原子とは？

原子とは、「この世界を構成する最小要素」です。地球にあるもの、宇宙にあるものの全てがこの「原子」で構成されます。

原子は↓の「陽子」「中性子」「電子」の3つで構成されます。

陽子

• 中性子とともに、中心(原子核)を構成する要素
• 中世子と同じ質量を持つ
• 電子とは真逆のプラスの電荷をもつ

中性子

• 陽子とともに、中心(原子核)を構成する要素
• 陽子と同じ質量を持つ
• 電荷をもたない

電子

• 原子核のまわりを回る要素
• 陽子とは真逆のマイナスの電荷を持つ
• 陽子/中性子と比べると小さく、質量がほとんどない

原子の構成要素の性質まとめ

↑の「質量」「電荷（電気）」の観点を表にまとめると、↓のようになります。
結局、原子の質量/電荷はそれぞれの要素の足し算で決まるわけです！

*正確には電子も質量はあるが0に限りなく近い値となる

原子の陽子数/中性子数/電子数による変化をシミュレーターを確認してみよう！

陽子/中性子/電子の組み合わせで、原子がどのような質量/電荷になるのか、シミュレーターで確認してみましょう！

赤で陽子、緑で中性子、青で電子を示しています。

原子の性質

原子番号(原子の種類)は陽子数で決まる

前回も解説したとおり、元素の種類は元素番号＝陽子の数で決まります。

陽子数＝電子数のとき、電荷が±0になる

これも当たり前ですね。陽子が+1、電子が-1の電荷をもつので、その数が等しいときに電荷が0になります。
これが、元素の基本状態になります！

同じ基本元素状態でも、中性子数が違うものができる

「陽子数＝電子数」が元素の基本状態ですが、同じ元素種類でも中性子数が異なるものがあることがわかります。

例えば水素の場合「陽子＝電子＝1」となるはずなんですが、中性子は1,2,3…と何種類もとれるんです。これを「同位体」といいます！（後記事で解説）

↓同じ水素の基本形でも、中性子の数が違うものができる

今回紹介したのはイメージモデル…　実際はもう少し原子は構造が違います！

↑のシミュレーターの通り、陽子数/中性子数/電子数により、どんな元素なのかが決まります。

今回は↓のような単純に「電子が原子核の周りを円でまわっている」モデルで表しましたが、実際はもう少し複雑です。同じ位置に電子が全て入るわけではないんです。このあたりのことを次回解説します！

　

[関連記事] 原子の基礎

1．原子の構造

2．原子の陽子数/中性子数/電子数による変化(本記事)

3．電子殻(K殻,L殻,M殻…)

4．原子の表記法

5．「原子量/相対質量」「同位体」

6．「価電子」と「周期表」

7．原子のオクテット則