先生！原子の構造について教えてください！
いいですよ。今日は原子の構造と電子配置などについて説明していきますね。
原子の構造
原子番号＝陽子の数
原子番号は何か覚えていますか？
はい、前やった原子の種類を順番に並べたものですよね！
そうですね、それではこれは何順に並んでいるか分かりますか？
え？？軽い順とかですか？
あながち間違いではないですが、正解は「原子核に含まれる陽子の数」です。まず、原子は電子と原子核に分類することができます。
その陽子の数が原子番号になるんですね！
その通り、なので原子番号１番のHは陽子が１個、20番のCaは20個の陽子が含まれています。ちなみに陽子は正の電荷、電子は負の電荷、中性子は電荷をもたない粒子です。
つまりプラスの電荷をもつ陽子と普通の中性子は核の中にいて、マイナスの電子は外を走ってるということは・・・。
優等生と普通の子は教室にいて、ヤンキーが教室の外をうろついている感じですかね？
確かにヤンキーって教室の周りをうろつきますもんね(笑)
電子の数
原子の電子の数は陽子の数と同じになります。なので、原子は電気的に中性でいられるんですね。
なるほど、優等生とヤンキーは常に同じ数いるということですね。
その例え、気に入ってるんですね(笑)
質量数
え？原子の質量には電子はカウントされないんですか？ヤンキーだからですか？
電子は陽子や中性子に比べて、ものすごく軽いんです。だいたい1/1840くらいの質量しかありません。
ヤンキーって軽いんですね(笑)
元素記号の左上に数字があるとそれは質量数、左下は原子番号を示しています。原子番号は時々省略されることもあります。
「原子番号くらい覚えとけ！！」っていうことですね！
同位体
同位体
続いては同位体についてです。
同じ元素でも質量数が違うので、化学的な性質は同じですが、中性子の数が違います。
陽子の数が変わったら違う元素になってしまいますもんね。
放射性同位体
同位体のうち放射能を持つ同位体のことを放射性同位体と言います。
放射能ってなんですか？
放射能は放射線を放出する能力・性質のことですね。
ちなみに放射線は不安定な原子核が別の原子核に変わる際に発生する粒子や電磁波です。
半減期
放射性同位体は不安定なため、時間がたつと自然と減少していきます。
放射線を出しながら違う粒子になるんですね。
そうです！
存在していた粒子が半分に減少する期間を半減期と言います。
1000個粒子が存在していたら、それが500個になる期間ですね。
その通り！例えば、質量数14の炭素は半減期が約5730年と言われています。
1000個の粒子が500個になるのに5730年、250個になるにはさらに5730年かかることになります。
半分の半分になるには、半減期2回分の時間がかかると言うことですね。
まとめ
- 陽子の数は原子番号と等しい
- 質量数は陽子と中性子の数の和になる。
- 原子の中の陽子の数と電子の数は等しい。
- 同位体は質量数、中性子の数が異なる原子同士。
- 放射性同位体は半減期を迎えると粒子の数は半分になる。
