２－１章元素原子原子核電子陽子中性子復習 element atom （原子核＋電子） atomic nucleus (陽子＋中性子） electron e e － b線 proton H＋ neutron 量子 quantum ２.１）元素発見の歴史と原子 ●元素に関する知識の蓄積と周期表（不完全）の作成１）18世紀末まで約30種の元素２）19世紀に入ると、電気化学分析(デービー、K,、Na、Mg、Sr、Ba、Ca)、発光スペクトル分析(炎色反応、 Cs、Rb)などにより、約３０種の元素３）原子量の順に並べると8番目ごとに類似の性質が現れる(オクターブの法則) ４）1869年メンデレーフによる62種元素の周期表の発表 ●周期表の完全化第18族元素：不活性ガス、希ガス (単原子分子)の発見 ○気体の液化技術と分別蒸留技術の開発による ○19世紀末Ne、Ar、Kr、Xeが発見された。また、一番沸点の低いHe (沸点-268.9℃, 4.18K、常圧では固体とならない）は1868年に太陽の輝線スペクトル中の未知元素に命名されたもの。太陽での水素原子の核融合４個の 1H → 4He + 26.2 MeV ●周期表の完全化周期表の隙間を埋める仕事 ○ランタノイド元素(La～Luの15元素)とアクチノイド元素(Ac～Lrの15元素)は、各15種の元素の化学的性質が互いに極めて類似し、発見、解明に長時間を要した ○モーズリーの法則（1913年、モーズリーは原子番号(Z)と元素の特性X線の波長()の平方根の間に直線関係(2.3式、a, Z0は全ての元素について一定)を発見 1   a( Z  Z 0 ) 図2.1 電子原子核（陽子＋中性子） K殻（shell）水素：原子核は陽子１個のみ L殻 Li：原子核は陽子3個+ 中性子3, 4個 He：原子核は陽子2個+中性子１（3He)、2(4He)個原子核 He2+ a線 K殻 L殻 M殻 N殻 O殻収容電子数総電子数２２８ 10 １８ 28 ３２ 60 ５０ 110 Br（臭素）電子数 35 陽子数 35 中性子数 42,43,44,45,46,47 ７９３５ Br 81 35 Br n 元素 1 H, He 2 Li, Be, B, C, N, O, F, Ne 3 Na, 4 5 ○長岡半太郎（土星型原子模型、1904）→ラザーフォードの原子模型（1911） →ボーアの原子模型(1913) 1. 電子衝撃により K電子が飛び出す 2. 外殻電子がK殻に飛び込む 3. 振動数の特性X線が発生 L Kb Ka Kg Kg K K Kb プランク・アインシュタインの式 E  h  Lg hc   hck :振動数、h：プランク定数、 c：光速, λ：波長、k：波数 Ka Lb La プランク・アインシュタインの式 E  h  hc   hck :振動数、h：プランク定数、 c：光速, λ：波長、k：波数 E = mc2 (粒子）