化学【5分でわかる】電子式の書き方と一覧、構造式と分子式の違い

化学オンライン講義

【アニメーション付き解説】共有結合などの結合の基礎知識となる電子式の書き方と一覧を紹介します。また、電子式、構造式、分子式、電子対、不対電子、共有電子対、非共有電子対の意味と違いについても解説します。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。

スポンサーリンク

電子式とは

電子式 … 元素記号の周囲に,最外殻電子を点・で表した式

例えば、以下の酸素であれば、原子番号が8番なので電子は8個あり、K殻に2個存在するため、最外殻のL殻には6個の電子が存在します。この6個の電子を点・で表し、元素記号の周囲に配置します。

電子式(酸素の例)

それでは具体的に書き方を解説していきます。

 

電子式の書き方

元素記号の周りに最外殻電子を4方向にできるだけ対を作らず配置して書きます。

ルール1 1つの箱に電子は2つまで
元素記号の周り(上下左右)に4つの見えない箱があると想像し、1つの箱に電子が最大2つまで入ると考えます。
ルール2 できるだけ対にならないよう4つの箱に1つずつ入れてから2つ目を入れていく
ルール1の通り1つの箱には最大で2つの電子を入れることができるが、2つ目の電子を入れるときはすべての箱に電子を1つずつ入れた後に入れていく。

 

電子式の書き方

 

電子対と不対電子

原子中の価電子は,2個で対になったとき安定になります。このように2個の価電子が対になったもの電子対対にならずに単独で存在する価電子不対電子といいます。

電子対と不対電子の解説

 

共有電子対と非共有電子対

例えば、フッ素Fは最外殻電子が7個あり、電子対が3組と不対電子が1つという状況です。
このとき各原子が不対電子を1個ずつ出し合って共有すると、共有結合という結合になり、フッ素分子F2となります。

共有電子対と非共有電子対の解説

分子の電子式に含まれる電子対のうち、2つの原子が電子を1コずつ出し合うことで形成される電子対を共有電子対、1つの原子が持つ電子のみで形成される電子対を非共有電子対といいます。

 

なぜこのように不対電子を出し合う必要があるかというと、原子のままだと最外殻電子が7個で不安定だからです。あと電子が1個あればネオンNeと同じ電子配置のオクテットとなり安定的になります。そのため、フッ素原子同士で不対電子を出し合い共有します。

忘れた人は、電子配置の書き方を解説!一覧(周期表)付き を参照してください。

 

共有結合の仕組み

すると、どちらの原子にとっても8個ずつ持っている状態に見えますので、安定的に存在することができます。これが共有結合です。

 

電子式と構造式と分子式の違い

電子式のうち、1組の共有電子対を線分で表したものを構造式といいます。

このとき、線分のことを価標といい、非共有電子対は省略するのが構造式を書く際のルールです。

分子を構成する原子の数を表しただけのものが分子式です。

電子式と構造式と分子式の違い

 

原子の電子式一覧

原子番号1〜18の原子の電子式を一覧にまとめておきます。

元素 原子番号 最外殻電子数 電子式
水素 1 1 電子式(01水素)
ヘリウム 2 2 電子式(02ヘリウム)
リチウム 3 1 電子式(03リチウム)
ベリリウム 4 2 電子式(04ベリリウム)
ホウ素 5 3 電子式(05ホウ素)
炭素 6 4 電子式(06炭素)
窒素 7 5 電子式(07窒素)
酸素 8 6 電子式(08酸素)
フッ素 9 7 電子式(09フッ素)
ネオン 10 8 電子式(10ネオン)
ナトリウム 11 1 電子式(11ナトリウム)
マグネシウム 12 2 電子式(12マグネシウム)
アルミニウム 13 3 電子式(13アルミニウム)
ケイ素 14 4 電子式(14ケイ素)
リン 15 5 電子式(15リン)
硫黄 16 6 電子式(16硫黄)
塩素 17 7 電子式(17塩素)
アルゴン 18 8 電子式(18アルゴン)

 

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」の化学科講師より共有結合などの結合の基礎知識となる電子式の書き方と一覧を解説しました。しっかりと覚えておきましょう。

脳科学式超記憶で身に付ける問題集ViCOLLA
紙より5割増しで記憶に残る脳科学的仕組みのWebドリル(全問題に解説動画付き)が付いた参考書
いつも同じ場所で勉強するより、環境に変化をつけた(勉強場所を変える)方が高い学習効果を得られます(ある研究の単語テストでは約1.5倍に正答率がアップしました)。スマホやPCを用いたデジタル学習における背景画像についても同様で、ランダムに背景画像が変化すると高い学習効果が得られます(ある研究の単語テストでは1.6倍に正答率がアップしました)。出題順もランダムにできます。 ビコラでは、背景画像がランダムとなる「Webドリル」機能で学習効果を高めます。また、問題文の背景画像には、認知能力を高める効果のある自然や雪景色の画像を使用しています。 そして、全問題の解答ひとつひとつに丁寧な解説動画がついています。紙面には書ききれない(書いても伝わりにくい)事項(背景知識や、単元の本質に至る詳細な理由、解答を導くまでの思考の流れなど)を著者である予備校講師がわかりやすく指導します。※出題順もランダムにできます。
化学オンライン講義
シェアする
ViCOLLAをフォローする
ViCOLLA Magazine