差動または分化電子が原子の電子配置の順に配置された最後の電子です。その名前は何ですか？この質問に答えるには、原子の基本構造が必要です：原子核、真空、電子。
核は、陽子と呼ばれる正の粒子と中性子と呼ばれる中性粒子の密でコンパクトな集合体です。陽子は原子番号Zを定義し、中性子とともに原子質量を構成します。ただし、原子は正電荷のみを運ぶことはできません。したがって、電子は核の周りを周回してそれを中和します。
したがって、核に加わるすべての陽子について、新しい電子が軌道に加わり、増加する正電荷を打ち消します。このように、新しく追加された電子である微分電子は、原子番号Zと密接に関連しています。
微分電子は最も外側の電子殻、価電子殻にあります。したがって、核から離れるほど、それに関連するエネルギーが大きくなります。元素の特徴的な化学反応へのそれらの参加、および残りの価電子のエネルギーの原因となっているのはこのエネルギーです。
量子数
他の電子と同様に、微分電子は4つの量子数で識別できます。しかし、量子数とは何ですか？「n」、「l」、「m」、「s」です。
量子数「n」は、原子のサイズとエネルギーレベル（K、L、M、N、O、P、Q）を示します。«L»は、原子軌道の形状を示す2次または方位角の量子数であり、軌道«s»、«p»、«d»および«f»に対して0、1、2および3の値を取ります。 、それぞれ。
「M」は磁気量子数であり、磁場下での軌道の空間的な向きを示します。したがって、軌道の«s»は0です。-1、0、+ 1、「p」軌道の場合。「d」軌道の場合、-2、-1、0、+ 1、+ 2。-3、-2、-1、0、+ 1、+ 2、+ 3、「f」軌道。最後に、スピン量子数«s»（↑の場合は+ 1/2、↓の場合は-1/2）。
したがって、微分電子は以前の量子数（ "n"、 "l"、 "m"、 "s"）に関連付けられています。余分な陽子によって生成される新しい正の電荷を打ち消すため、元素の原子番号Zも提供します。
微分電子を知る方法は？
上の画像は、水素からネオンガスまでの元素の電子配置を表しています（H→Ne）。
この図では、開殻の電子は赤で表示され、閉殻の電子は青で表示されています。層は、4つのうちの最初の量子数「n」を参照します。
したがって、Hの原子価構成（赤の↑）は、反対方向の別の電子を追加して、Heの原子価になる（↓↑、現在はレベル1が閉じているため両方とも青）。この追加された電子は、微分電子になります。
このように、微分電子が元素の価電子シェル（赤い矢印）にどのように付加され、それらを互いに区別するかをグラフで見ることができます。電子はフンドの法則とポーリングの排除原理（BからNeまで完全に観測）を尊重して軌道を満たします。
そして、量子数はどうですか？これらは各矢印-つまり、各電子-を定義し、それらの値は、それらが微分電子のものであるかどうかを知るために電子構成で確認できます。
複数の要素の例
塩素
塩素（Cl）の場合、その原子番号Zは17です。電子配置は1s 2 2s 2 sp 6 3s 2 3p 5です。赤でマークされた軌道は、原子価殻の軌道に対応しています。
微分電子は電子配置に配置される最後の電子であり、塩素原子は3p軌道のものであり、その配置は次のとおりです。
↑↓
3px 3py 3pz
（-1）（0）（+1）
フンドの法則に従い、等しいエネルギーの3p軌道が最初に満たされます（各軌道の上向き矢印）。次に、他の電子は左から右に孤立電子と対になります。微分電子は緑の枠で表されます。
したがって、塩素の微分電子の量子数は（3、1、0、-1/2）です。つまり、「n」は3です。"L"は1、軌道 "p"。「M」は中央の「p」軌道であるため、0です。矢印は下向きなので、「s」は-1/2です。
マグネシウム
マグネシウム原子の電子配置は1s 2 2s 2 sp 6 3s 2であり、同じように軌道とその価電子を表します。
↑↓
3秒
0
今回、微分電子の量子数は3、0、0、-1 / 2です。この場合の塩素に関する唯一の違いは、電子が軌道«s»（3s）を占有するため、量子数«l»が0であることです。
ジルコニウム
ジルコニウム（遷移金属）原子の電子配置は1s 2 2s 2 sp 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 2です。前のケースと同様に、軌道と価電子の表現は次のとおりです。
したがって、緑色でマークされた微分電子の量子数は、4、2、-1、+ 1/2です。ここで、電子は2番目の "d"軌道を占めるため、量子数 "m"は-1になります。また、矢印が上を向いているため、スピン数 "s"は+1/2になります。
不明な要素
未知の要素の微分電子量子数は、3、2、+ 2、-1 / 2です。元素の原子番号Zは何ですか？Zを知っていれば、要素が何であるかを理解できます。
今回は、 "n"が3に等しいため、元素が周期表の3番目の周期にあり、 "d"軌道が原子価殻（ "l"は2に等しい）であることを意味します。したがって、軌道は前の例のように表されます。
↑↓
+2に等しい量子数「m」と-1/2に等しい「s」は、最後の3d軌道で微分電子を正しく配置するための鍵です。
したがって、求められている要素は、完全な3d 10軌道とその内部電子殻を持っています。結論として、元素は金属亜鉛（Zn）です。
ただし、後者の要素も完全な3d軌道を持っているため、微分電子の量子数では亜鉛と銅を区別できません。どうして？銅は、量子的な理由で電子を充填する規則に準拠していない金属だからです。
参考文献
- ジム・ブランソン。（2013）。フンドのルール。2018年4月21日に、quantummechanics.ucsd.eduから取得
- 講義27：フンドの規則。2018年4月21日に取得：ph.qmul.ac.uk
- パデュー大学。量子数と電子配置。2018年4月21日、chemed.chem.purdue.eduから取得
- サルバト科学百科事典。（1968）。FísicaSalvat、SA de Ediciones Pamplona、ボリューム12、スペイン、ページ314-322。
- ウォルターJ.ムーア。（1963）。物理化学。粒子と波で。第4版、ロングマンズ。