原子の構造を学習します。原子を構成する粒子を図で確認し、原子番号や質量数などの見方をマスターします。同位体についても詳しく見ていきましょう。
原子の構造
中学校でも学習したかと思いますが、再度、原子の構造をしっかりと確認しましょう。
原子の中心には原子核があり、その周りを電子が飛んでいます。原子核の中には、陽子と中性子があります。陽子は正電荷、つまり＋の電気を帯びており、電子は負電荷、－の電気を帯びています。
原子は電気的に中性
また、原子では必ず陽子の数と電子の数が一致し、陽子１個が持つ＋の電気の量と電子１個が持つ－の電気の量が等しいので、原子全体では電気を帯びていない状態になっています。原子は電気的に中性といわれるのはこのためです。
ちなみに、陽子や電子１個が持つ電気の量を電気素量といいます。その大きさは1.602×10－19C（クーロン）になっています。
陽子・中性子・電子の質量
陽子や中性子、電子の質量は非常に小さいです。なので、相対的に電子１個の質量を１とすると、陽子の質量は1840、中性子の質量も1840になります。つまり、陽子や中性子の質量と比べると、電子は非常に質量が小さいということですね。
原子番号と質量数
次は、原子番号と質量数についてみていきます。原子番号は原子それぞれにつけられた番号で、その原子の陽子の数と一致します。つまり、陽子の数で原子番号が決まり、原子の種類が決まるのです。原子番号２番のHe（ヘリウム）で確認しましょう。
- 原子番号…元素記号の左下に書かれた数字
陽子の数が原子番号。原子では陽子の数と電子の数が一致するので、
原子番号＝陽子数＝電子数
となる。 - 質量数…元素記号の左上に書かれた数字
質量数は、原子の相対的な重さのようなもの。電子の質量は陽子や中性子と比べて非常に小さいため、陽子の数と中性子の数で決まる。
質量数＝陽子数＋中性子数
ここで、原子番号や質量数について、練習してみましょう。下の表を埋めてみてください。
原子番号＝陽子数＝電子数、質量数＝陽子数＋中性子数でしたね。
原子の構造の練習問題
Q：次の文中の（ ）に適する語句や数字を記入しなさい。
原子は原子核と（ ① ）からできており、原子核は正の電気を帯びた（ ② ）と電気を帯びていない（ ③ ）からできている。（②）の数を（ ④ ）といい、元素記号の左下に添字して表す。また、（②）と（③）の粒子の和を（ ⑤ ）といい、元素記号の左上に添字して表す。例えば、原子番号８番の酸素原子Oで、質量数が18の場合、（①）の数は（ ⑥ ）、（②）の数は（ ⑦ ）、（③）の数は（ ⑧ ）となる。
原子の構造の練習問題 解答
A
原子は原子核と（①電子）からできており、原子核は正の電気を帯びた（②陽子）と電気を帯びていない（③中性子）からできている。陽子の数を（④原子番号）といい、元素記号の左下に添字して表す。また、陽子と中性子の粒子の和を（⑤質量数）といい、元素記号の左上に添字して表す。例えば、原子番号８番の酸素原子Oで、質量数が18の場合、電子の数は（⑥８）、陽子の数は（⑦８）、中性子の数は（⑧10）となる。
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