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電子軌道図と記述された構成は、どの軌道が満たされ、どの原子について部分的に満たされているかを示します。価電子の数はその化学的性質に影響を与え、軌道の特定の順序と性質は物理学で重要であるため、多くの学生は基礎を理解する必要があります。幸いなことに、軌道図、電子配置（略式と完全な形式の両方）、および電子のドット図は、いくつかの基本を理解すれば、本当に簡単に理解できます。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
電子配置の形式は次のとおりです。1s2 2秒2 2p6 。最初の数字は主量子数（n）で、文字は軌道のl（角運動量量子数; 1 = s、2 = p、3 = d、4 = f）の値を表し、上付き数字はあなたはその軌道にいくつの電子があるのか。軌道図は同じ基本形式を使用しますが、電子の数の代わりに、↑と↓の矢印を使用し、各軌道に独自の線を与えて、電子のスピンも表します。
電子配置
電子配置は、次のような表記で表されます。1s2 2秒2 2p1。この表記法の3つの主要部分を学習して、その仕組みを理解してください。最初の数字は、「エネルギーレベル」、または主な量子数（n）を示します。 2番目の文字は、角運動量量子数（l）の値を示します。 l = 1の場合、文字はs、l = 2の場合はp、l = 3の場合はd、l = 4の場合はf、より大きな数字の場合はこの位置からアルファベット順に増加します。s軌道には最大2つの電子、p軌道には最大6、d軌道には最大10、f軌道には最大14の電子が含まれることに注意してください。
Aufbauの原理では、最低エネルギーの軌道が最初に満たされますが、特定の順序は覚えやすい方法では連続的ではありません。充填順序を示す図については、参考文献を参照してください。 n = 1レベルにはs軌道のみ、n = 2レベルにはsおよびp軌道のみ、n = 3レベルにはs、pおよびd軌道しかありません。
これらのルールは簡単に使用できるため、スカンジウムの構成の表記は次のとおりです。
1秒2 2秒2 2p6 3秒2 3p6 4秒2 3d1
これは、n = 1とn = 2のレベル全体が満杯で、n = 4のレベルが開始されていることを示していますが、3dシェルには1つの電子しか含まれていませんが、最大占有率は10です。この電子は価電子です。
単に電子を数え、一致する原子番号を持つ要素を見つけることにより、表記法から要素を特定します。
設定の略記法
より重い要素のためにすべての軌道を書き出すのは退屈なので、物理学者はしばしば省略表記を使用します。これは、開始点として希ガス（周期表の右端の列）を使用し、それらに最終軌道を追加することで機能します。したがって、スカンジウムは、2つの余分な軌道の電子を除いて、アルゴンと同じ構成を持っています。したがって、短縮形は次のとおりです。
4秒2 3d1
アルゴンの構成は次のとおりです。
= 1秒2 2秒2 2p6 3秒2 3p6
これは、水素とヘリウム以外の元素で使用できます。
軌道図
軌道図は、示された電子のスピンを除いて、導入されたばかりの配置表記法に似ています。パウリの排除原理とフントのルールを使用して、シェルを埋める方法を見つけます。排他原理は、2つの電子が同じ4つの量子数を共有することはできず、基本的には反対のスピンを持つ電子を含む状態のペアが生じることを示しています。 Hundのルールでは、最も安定した構成は、可能な限り最大数の並列スピンを持つ構成であると規定されています。これは、部分的に満杯のシェルの軌道図を作成する場合、ダウンスピン電子を追加する前に、アップスピン電子をすべて埋めることを意味します。
この例では、例としてアルゴンを使用して、軌道図がどのように機能するかを示します。
3p↑↓↑↓↑↓↓
3秒↑↓
2p↑↓↑↓↑↓
2秒 ↑ ↓
1秒↑↓
電子は矢印で表され、スピンも示しています。左側の表記は標準的な電子配置表記です。高エネルギー軌道が図の上部にあることに注意してください。部分的に完全なシェルの場合、Hundのルールでは、この方法で充填する必要があります（例として窒素を使用）。
2p↑↑↑
2秒 ↑ ↓
1秒↑↓
ドット図
ドット図は軌道図とは非常に異なりますが、それでも非常に理解しやすいものです。それらは、価電子の数を示す点で囲まれた中央の元素の記号で構成されています。たとえば、炭素には4つの価電子と記号Cがあるため、次のように表されます。
∙
∙C∙
∙
また、酸素（O）は6個あるため、次のように表されます。
∙
∙∙O∙
∙∙
（共有結合で）2つの原子間で電子が共有される場合、原子は同じように図の点を共有します。これにより、化学結合の理解にアプローチが非常に役立ちます。