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原子の構造と陽子・中性子・電子・原子核・質量数・原子番号の数と関係

約 4 分

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原子とは

原子とは、ボクたちの身の周りの物すべてを構成しているちっこくて丸いツブのことだ。

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ボクたち人間も、飼っているペットも、いまいじっているパソコンやスマホも、全部こいつからできている。

また、現在確認されてる原子の種類は118種類で、そのうち自然界を構成しているのは92種類だ。

ちなみに、原子にはそれぞれ番号がつけられていて、その番号を原子番号ということは覚えておこう。

原子核・電子

では次に、原子の中身を詳しく見ていくことにしよう。

下の図全体が原子を表している。つまり、赤いマル、青いマルを合わせて原子というんだ。
(黒い線は青いマルが赤いマルの周りをグルグル回ってることを表している。)

色のついたマルにはそれぞれ名前がついている。赤いマルは原子核、青いマルは電子だ。
電子は原子核の周りをひたすら回っている。

では今度は、「原子核」の中身を詳しくみていこう。

陽子・中性子

まず覚えてほしいのは、「原子核は陽子中性子から成り立っている」ということだ。

オレンジが陽子、緑が中性子を表している。

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ここで、これまでに説明した原子番号、電子、陽子、中性子について、覚えておいてほしい関係式がある。

原子番号と陽子の数は等しく、陽子と電子の数も等しい。また、陽子と中性子の数を足すと質量数になる。
この辺は公式を覚えてなきゃどーしようもない。がんばって暗記しよう。

質量数という言葉は初めてのせたが、書いてある通り、陽子の数と中性子の数を足したものとして覚えておこう。

最後に、もうひとつポイントがある。
それは、陽子はプラスの電荷、電子はマイナスの電荷を帯びているということだ。
「電荷を帯びてる」っていうのは最初のうちは「電気をもってる」と解釈してもらって問題ない。
ちなみに中性子は電荷を帯びていない

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原子の表し方

原子の質量数と原子番号を書く位置には決まりがある。

「左上に質量数、左下に原子番号」だ。

また、これを見て陽子の数・電子の数・中性子の数を言えるようにしておこう。

上に書いた公式より、
原子番号=陽子の数なので、陽子の数は6コ
陽子の数=電子の数なので、電子の数も6コ
陽子の数+中性子の数=質量数なので、中性子の数も6コだね。

演習問題

問題

(1)質量数12の炭素原子12Cの原子番号、陽子数、中性子数、電子数、質量数を答えなさい。
(2)質量数18の酸素原子18Oの原子番号、陽子数、中性子数、電子数を答えなさい。
(3)質量数21のネオン原子21Neの原子番号、陽子数、中性子数、電子数を答えなさい。

解答

(1)原子番号6・陽子6コ・中性子6コ・電子6コ
(2)原子番号8・陽子8コ・中性子10コ・電子8コ
(3)原子番号10・陽子10コ・中性子11コ・電子10コ

解説

(1)炭素原子の原子番号は6である(これは覚えておくこと)。陽子の数は原子番号と等しいので6コ、「質量数=陽子の数+中性子の数」なので中性子の数は「12ー6」で6コ(質量数が12というのは問題に記載してある)。また、電子の数は陽子の数と同じなので6コである。
(2)酸素原子の原子番号は8である(これは覚えておくこと)。陽子の数は原子番号と等しいので8コ、「質量数=陽子の数+中性子の数」なので中性子の数は「18ー8」で10コ(質量数が18というのは問題に記載してある)。また、電子の数は陽子の数と同じなので8コである。
(2)ネオン原子の原子番号は10である(これは覚えておくこと)。陽子の数は原子番号と等しいので10コ、「質量数=陽子の数+中性子の数」なので中性子の数は「21ー10」で11コ(質量数が21というのは問題に記載してある)。また、電子の数は陽子の数と同じなので10コである。

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