化学の問題では、原子の中性子の数や質量数から、イオンの電子の数を求めることがあります。特に、イオンの化学的性質を理解するためには、原子番号や電子配置を考慮することが重要です。この記事では、具体的な例として、中性子の数が30、質量数が56の原子が3価の陽イオンになった場合、そのイオン1個に含まれる電子の数を求める方法を解説します。
原子番号と質量数の関係
まず、原子の質量数（A）は、原子核に含まれるプロトン数（Z）と中性子数（N）の和です。質量数A = Z + N という関係式を使用します。ここで、質量数Aが56、中性子数Nが30であることがわかっているので、原子番号Z（プロトン数）を計算できます。
計算式：Z = A – N ですので、Z = 56 – 30 = 26 となります。このことから、この原子は26番目の元素、つまり鉄（Fe）であることがわかります。
鉄の原子とその電子配置
鉄（Fe）の原子番号が26であるため、鉄の原子は26個のプロトンと26個の電子を持っています。中性状態では、電子数はプロトン数と等しく、26個の電子が原子の周りを回っています。
次に、鉄が3価の陽イオンになると、3個の電子を失うため、残りの電子数は26 – 3 = 23個となります。
陽イオンの電子数の計算
鉄が3価の陽イオン（Fe3+）になった場合、そのイオン1個に含まれる電子の数は、元の原子の電子数から3個の電子を引いた23個となります。
このように、陽イオンが形成される際には、原子が電子を失うため、イオンの電子数は元の原子の電子数よりも少なくなります。
まとめ
中性子の数と質量数を基に、原子番号を計算し、その後にイオンの電子数を求める方法は、化学における基本的な計算方法の一つです。今回の例では、鉄（Fe）の原子が3価の陽イオン（Fe3+）になると、23個の電子を持つことがわかりました。この知識は、化学反応や電気化学の理解にも役立ちます。
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