化学【3分でわかる】最外殻電子と価電子の定義と違い

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【図解】希ガスの場合に異なる、最外殻電子と価電子のそれぞれの定義と違いを具体的かつ丁寧に解説!解説担当は、灘・甲陽在籍生100名を超え、東大京大国公立医学部合格者を多数輩出する学習塾「スタディ・コラボ」の化学科講師です。

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最外殻電子と価電子の概要

 

最初に定義を確認しましょう。

最外殻電子 … 最も外側にある電子殻に存在する電子
価電子 … 反応に使われる電子

 

それでは一つ一つ見ていきましょう。

最外殻電子

最も外側にある電子殻に存在する電子」のことです。

例えば、

原子番号7番のN(窒素)について

Nの電子配置(最外殻電子)

窒素はK殻とL殻をもっていて、最外殻はL殻です。そのため、L殻に存在している5個の電子が最外殻電子ということになります。

 

次に

原子番号18番のAr(アルゴン)について

Arの電子配置(最外殻電子)

アルゴンはK殻とL殻とM殻をもっていて、最外殻はM殻です。そのため、M殻に存在している8個の電子が最外殻電子ということになります。

 

価電子

価電子とは、「反応に使われる電子」のことです。

原子の持つ電子の中で他の原子との反応に使われるのは最も外側にある電子なので、ほとんどの場合価電子は最外殻電子と同じです。

ただし、希ガスは閉殻またはオクテットであるため化学的に安定的で、他の原子とは基本的に反応しません。つまり、希ガスは価電子が0となります。

 

例えば、

原子番号7番のN(窒素)について

N(窒素)の電子配置(価電子)

窒素はK殻とL殻をもっていて、最外殻はL殻です。そのため、L殻に存在している5個の電子が価電子ということになります。

 

次に

原子番号18番のAr(アルゴン)について

Ar(アルゴン)の電子配置(価電子ゼロ)

アルゴンはK殻とL殻とM殻をもっていて、最外殻はM殻です。しかし、最外殻電子は8個でありオクテットで他の原子とは反応しないため、0個となります。

 

最外殻電子と価電子の違い

基本的には同じですが、希ガスのみ違います。

 

例えば、希ガスの一つであるアルゴンArは、最外殻電子を「8コ」持っていますが、オクテットであるため化学的に安定的であり、それら8コの最外殻電子が反応に使われることはほぼありません。

そのため、アルゴンArの最外殻であるM殻の8コの電子は、最外殻電子ではあるが価電子ではない。

 

原子 原子番号 電子殻
K L M N
He 2
Ne 10 2
Ar 18 2 8
Kr 36 2 8 18

 

He ⇒ 最外殻電子:2個 価電子:0個

Ne ⇒ 最外殻電子:8個 価電子:0個

Ar ⇒ 最外殻電子:8個 価電子:0個

Kr ⇒ 最外殻電子:8個 価電子:0個

 

まとめ

灘・甲陽在籍生100名を超え、東大京大国公立医学部合格者を多数輩出する学習塾「スタディ・コラボ」の化学科講師より最外殻電子と価電子の定義と違いについて解説を行いました。しっかりと覚えておきましょう。

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