電子配置と軌道
化学基礎・化学 ／ s・p 軌道の「箱」に電子が 1 個ずつ入る ── 構成原理・パウリ・フントの規則を見る
原子番号を選んで充填の様子を見る
7
元素
N 窒素
電子数
7
充填済み電子
0 / 7
不対電子数
—
s 軌道（箱1個・最大2電子）
p 軌道（箱3個・最大6電子）
↑ 上向きスピン
↓ 下向きスピン
電子は原子核のまわりの軌道（オービタル）に入ります。1 つの軌道は電子を 2 個まで収容でき、
s 軌道は箱 1 個、p 軌道は同じエネルギーの箱が 3 個あります。
電子は次の 3 つの規則で入ります。 ① 構成原理（Aufbau）：エネルギーの低い軌道から（1s→2s→2p→3s→3p→4s…）。 ② パウリの排他原理：1 箱に同じ向きのスピンは入れず、最大 ↑↓ の 2 個。 ③ フントの規則：同じエネルギーの箱（p の 3 箱など）には、まず1 個ずつ同じ向きで入れてから対にする。
スライダーで原子番号を変え、「1 個ずつ充填」で電子が箱に入る順番を確かめましょう。
電子は次の 3 つの規則で入ります。 ① 構成原理（Aufbau）：エネルギーの低い軌道から（1s→2s→2p→3s→3p→4s…）。 ② パウリの排他原理：1 箱に同じ向きのスピンは入れず、最大 ↑↓ の 2 個。 ③ フントの規則：同じエネルギーの箱（p の 3 箱など）には、まず1 個ずつ同じ向きで入れてから対にする。
スライダーで原子番号を変え、「1 個ずつ充填」で電子が箱に入る順番を確かめましょう。
いま何が起きている？
ここがポイント
- 構成原理 ── 電子はエネルギーの低い軌道から順に入る。
4sは3dより低いので3p→4sの順になる（このPOCは Ca まで）。 - パウリの排他原理 ── 1 つの軌道（箱）には最大 2 個、しかも必ず ↑↓ の逆向きスピン。同じ箱に同じ向きは入れない。
- フントの規則 ── p のように同エネルギーの箱が複数あるときは、まず全部に 1 個ずつ同じ向きで入れてから対にする。だから N(2p³) は不対電子 3 個。
- 不対電子（最外殻の埋まり方）が、結合の手の数や磁性などの化学的性質を決める。希ガス(Ne)は全箱が対で不対電子 0 個。