【化学基礎】原子の構造と質量数をわかりやすい図を用いて解説してみた！【高校化学】

高校化学の1番最初に学習することが多い原子の構造。

特別難しい範囲ではありませんが、だからこそしっかりとマスターしたいですよね。

今回は原子の構造と質量数について、図を用いながらわかりやすく解説していきたいと思います。

なぜ「電子の数が質量数に入らないのか」なども詳しく解説していきますので、ぜひ最後までご覧ください。

⭐︎ 原子の構造

原子は、大きく2つの部分に分類することができます。

原子の中心には、中が空洞になっている「原子核」というものが

原子核の周りには、マイナスの電気を持つ「電子」があります。

原子核の中には、プラスの電気を持つ「陽子」とプラスマイナスどちらの電気も持っていない「中性子」が収容されています。

これが原子の構造となっています。

「」をつけた単語は大切ですので、しっかりと抑えておきましょう。

⭐︎ 原子番号と陽子・電子の関係性

原子は電気的に中性です。

電気的に中性というのは、プラスの電気とマイナスの電気がつり合っており、原子全体を見ると電気を持っていない状態であるということです。

原子が電気的に中性であるためには、プラスの粒子である陽子とマイナスの粒子である電子がつり合っている必要があります。

なので、原子は常に「陽子の数＝電子の数」の関係性になっています。

また、周期表での元素の順番を表す数字を原子番号といいました。

周期表というのは適当に元素が並んでいるわけではなく、考え抜かれたルールによって元素が並んでいます。

具体的にいうと、周期表というのは原子番号と陽子の数が一致するような順番で並べられているのです。

よって、これらのことから以下の公式を導くことができます。

原子番号＝陽子の数＝電子の数

⭐︎ 質量数と陽子・中性子の関係性

質量数とは、質量に関与する粒子の数のことをいいます。

結論から先に言ってしまうと、質量数を表す公式は以下の通りです。

質量数＝陽子の数＋電子の数

ただ、勘がいい人は疑問を抱くと思います。

原子というのは原子核と電子からなっていて、原子核の中には陽子と中性子が入っている。

原子の中にある粒子は陽子・中性子・電子の3つなのに、なぜ電子の数だけ公式に入っていないのか、と疑問を持った人も多くいたはずです。

なぜ電子だけ質量数の公式に入っていないかというと、

「電子は軽すぎて、無視することができるから」です。

陽子と中性子の質量の比はおよそ1：1です。大体同じくらいの重さを持ちます。

対して電子はというと、陽子と中性子の1840分の1しか質量がありません。

原子でさえ目に見えないくらい小さくて軽いのに、その中に入っている陽子や中性子のさらに1840分の1の重さしかない電子。

電子が1個あろうが10個あろうか、小さすぎて誤差の範囲となってしまいます。

電子は陽子と中性子の1840分の1の重さしかないので質量数にはカウントしない、ということをしっかりと頭に入れておきましょう。

⭐︎ まとめ

原子番号と質量数の公式は以下の通りです。

化学の偏差値10アップを目指して、頑張りましょう。

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