周期表

周期表とは何ですか?

これは、存在する各化学元素を記録し、順序付けするために作成された表です。これらは、原子番号、化学的性質、電子配置に従って分類されます。

周期表の特徴

元素の周期表は、行と列で体系的に作成されます。要素のタイプは、緑、オレンジ、青、ライラック、紫、赤、黄色の異なる色で識別されます。

この表には、各化学元素の基本データが反映されています。例: 名前、記号、原子量、原子番号、電気陰性度、酸化状態、電子配置、イオン化エネルギー。このようにして、その用途をより簡単に決定できます。

周期表には元素はいくつありますか?

周期表には、国際純粋応用化学連合 (IUPAC) によって確認されている 118 個の元素が含まれています。これらの元素のうち、94 種は自然界に存在し、24 種の元素は完全合成、つまり実験室で人工的に作成されたものです。

ただし、さまざまな科学者が既存の元素から新しい元素を発見、調査、研究するにつれて、元素の数が更新されることに注意してください。

周期表は何に使われますか?

それは多くの点で科学に非常に役立ちます。たとえば、すべての元素の化学的挙動の分析を実行できる可能性があります。元素の電子配置と電気陰性度を区別するのに役立ちます。

各元素の質量と原子番号に関する情報が反映されるため、元素間の類似点と相違点を抽出するのに役立ちます。各元素について提供される優れた情報を考慮すると、表に含めることができる新しい元素の化学的特性を予測して取得できます。

周期表の一部

周期表は 7 つの水平行で構成されており、周期とも呼ばれます。これらの周期には、周期数と同じ電子層の数の要素がグループ化されます。たとえば、周期 2 の 8 つの要素にはそれぞれ 2 つの電子殻があります。

さらに、グループまたはファミリーと呼ばれる 18 列が含まれており、アルカリ金属に属する 1 番から始まり、希ガス族に属する 18 番まで左から右に番号が付けられています。

同じグループまたは族に属する元素は同様の特性を持ち、特に原子の最後の殻にある電子の構造が考慮されます。例としてはカリウムが挙げられます。カリウムには 4 つの層がありますが、最後の層には電子が 1 つしかないため、グループ番号 1 に属します。

この表は 4 つのブロックにも構成されています。ブロック S には、1 族と 2 族の水素、ヘリウム、アルカリ金属、およびアルカリ土類金属が含まれています。P ブロックは 13 族から 18 族と半金属で構成されます。ブロック D は、3 族から 12 族および遷移金属で構成されます。最後に、グループ番号が割り当てられていないブロック F があります。ただし、ランタニドとアクチニドはこれに当てはまります。

金属

これらは室温では固体元素 (水銀を除く) であり、周期表の左側にあります。金属の主な特徴は、熱と電気の最良の伝導体であることです。さらに、延性、展性、耐久性に優れています。

それらは、建造物、道具、彫像として時代を超えて人間によって使用されてきました。卓越した輝きを持っているため、装飾品やジュエリーの鍛造に最適です。

アルカリ金属

これらは柔らかく光沢のある金属で、通常の温度と圧力の条件下では非常に反応性が高くなります。このため、それらは本質的に完全に純粋であることは決してありません。沸点と融点が低く、密度も低いです。それらは熱と電気の優れた伝導体です。

その中には次のようなものがあります。

1. ナトリウム(Na)
2. セシウム (Cs)
3. カリウム(K)
4. リチウム(Li)
5. フランシウム (Fr)
6. ルビジウム (Rb)

アルカリ土類金属

これらの元素は周期表の第 2 族に位置します。「アルカリ土類」という名前は、その酸化物（土類）とアルカリ性の性質の組み合わせに由来しています。

それらは優れた電気導体であり、柔らかく、密度が低く、カラフルです。一方で、それらはアルカリ金属よりも耐性がありますが、他方では、アルカリ金属よりも反応性が低くなります。

これらは：

1. マグネシウム(Mg)
2. バリウム(Ba)
3. カルシウム(Ca)
4. ベリリウム(Be)
5. 半径 (Ra)
6. ストロンチウム(Sr)

遷移金属

これらの元素はブロック D、つまり周期表の中央部分に位置します。それらはそれ自体で安定しており、他の元素と反応する必要がないため、一時的と呼ばれます。これは、最終殻に電子が不足して完成すると、他の内殻から電子を引き出すことを意味します。

一般に、これらの金属は硬く、沸点と融点が高くなります。また、熱と電気の優れた伝導体でもあります。

その中には次のようなものがあります。

1. チタン(Ti)
2. クロム(Cr)
3. スカンジウム (Sc)
4. バナジウム(V)
5. 鉄(Fe)
6. ニッケル(Ni)
7. マンガン(Mn)
8. 亜鉛(Zn)
9. コバルト(Co)
10. 銅(Cu)
11. ジルコニウム(Zr)
12. モリブデン(Mo)
13. ルテニウム(Ru)
14. イットリウム(Y)
15. ニオブ(Nb)
16. テクネチウム (Tc)
17. パラジウム(Pd)
18. 銀(Ag)
19. ロジウム(Rh)
20. ルテチウム (Lu)
21. カドミウム(Cd)
22. タングステン(W)
23. オスミウム（骨）
24. レニウム(Re)
25. タンタル(Ta)
26. イリジウム（ゴー）
27. 水銀 (Hg)
28. プラチナ(PD)
29. ラウレンティウス (Lr)
30. 金（Au）
31. ドブニウム (Db)
32. ボーリウム (Bh)
33. ハシウム (Hs)
34. ダームスタティウム (Ds)
35. シーボーギウム (Sg)
36. マイトネリウム (Mt)
37. コペルニシウム (Cn)
38. レントゲニウム(Rg)
39. ハフニウム(Hf)
40. ラザフォージウム (Rf)

ポスト遷移金属

それらは P ブロック金属として知られており、また単に「その他の金属」としても知られています。それらは周期表上で右側の半金属または半金属と左側の遷移金属の間に位置します。

これらの元素は、その形状から金属であることが明確に識別できます。ただし、それらの金属特性は、融点が低く、機械的強度が低い傾向があるため、遷移金属よりも弱いです。

そのうちのいくつかは次のとおりです。

1. ビスマス(Bi)
2. アルミニウム(Al)
3. ガリウム(Ga)
4. インド人 (インド)
5. 錫(Sn)
6. 鉛(Pb)
7. タリウム(Tl)
8. ニホニウム(Nh)
9. マスコビー (Mc)
10. フレロビウム (フロリダ)
11. リバモア (レベル)

半金属

これらは金属と非金属の間にある化学元素のグループであり、ある場合には金属のように作用し、他の場合には非金属のように作用します。これらは、わずかに延性があり、不透明または光沢がある場合があります。導電体としての容量は金属よりは低いですが、非金属よりは高くなります。これらは十分に反応性の高い元素です。

その中には次のようなものがあります。

1. ホウ素(B)
2. シリコン (はい)
3. ゲルマニウム (Ge)
4. ヒ素 (Ar)
5. アンチモン(Su)
6. テルル（Te）
7. ポロニウム (Po)

ランタニド

ランタニドは周期 6 の一部であり、酸化物の形で得られるため「レアアース」とも呼ばれます。これらの元素は、アクチニドとともに「内部遷移元素」と呼ばれるものを形成します。

このグループは合計 15 個の要素で構成されており、テーブルの一番下、残りの要素の下に位置します。それらは次のとおりです。

1. ランタン (ザ)
2. セリウム(Ce)
3. ネオジム(Nd)
4. プロメチウム (Pm)
5. プラセオジム (Pr)
6. ユウロピウム (EU)
7. ガドリニウム(Gd)
8. サマリウム(Sm)
9. ジスプロシウム (Dy)
10. エルビウム (Er)
11. ホルミウム (Ho)
12. テルビウム (Tb)
13. イッテルビウム (Yb)
14. ルテチウム (Lu)
15. ツリウム (Tm)

アクチニド

これらの元素は周期 7 に位置し、高い原子番号を持っています。さらに、それらを構成するすべての同位体は放射性です。それらの中には、ウランなど、微量で自然界に存在するものもあります。

ランタニドと同様に、このグループは表の一番下、より正確にはブロック F に位置し、15 個の元素で構成されています。

1. アクチニウム(Ac)
2. ウラン(U)
3. トリウム(Th)
4. ネプツニウム (Np)
5. プロタクチニウム (Pa)
6. アメリシウム (Am)
7. プルトニウム(Pu)
8. キュリー (cm)
9. バーケリウム(Bk)
10. アインスタイニウム (それ)
11. フェルミウム (Fm)
12. カリフォルニウム (Cf)
13. ノーベリウム (いいえ)
14. ラウレンティウス (Lr)
15. メンデレビウム (MD)

金属不使用

非金属には金属とは大きく異なる特性が含まれています。実際、それらは熱や電気の伝導体ではなく、光沢もありません。金属よりも融点が低いです。これらはハロゲンと希ガスに分類されます。さらに、これらの要素は液体、固体、または気体の可能性があることに注意してください。

次の要素がこのグループに分類されます。

1. 水素(H)
2. 硫黄(S)
3. 窒素(N)
4. 酸素(O)
5. リン(P)
6. カーボン(C)
7. セレン(Se)

ハロゲン

「ハロゲン」という言葉は「塩の元となるもの」を意味し、金属と結合するとハロゲン化物やハロゲン化物を形成し、非金属とは錯イオンを形成します。それらは第 17 族に位置し、周期表の右側にあります。

これらは電気陰性度が高いため、非常に反応性が高くなります。たとえば、フッ化物は最も反応性が高く、非常に腐食性が高く有毒なガスです。

ハロゲンには次のものが含まれます。

1. フッ素(F)
2. 臭素(Br)
3. 塩素(Cl)
4. ステータス（時点）
5. ヨウ素(I)
6. テネシス（Ts）

希ガス

これらは無色無臭の単原子気体であり、化学反応性はかなり低いです。その特性は原子構造に関する理論によって説明されます。その価電子の電子殻は完全であると考えられています。

それらは周期表の第 18 族に位置し、7 つのガスで構成されています。

1. ヘリウム(He)
2. アルゴン (Ar)
3. クリプトン (Kr)
4. ネオン（Ne）
5. ラドン (Rn)
6. キセノン(Xe)
7. オガネソン（オーグ）

州

これらは、物質を構成する粒子 (原子、イオン、分子) の結合または引力に関連した環境条件で物質が存在するさまざまな形態の凝集です。

国家には、それらを区別する特徴と特性があります。最もよく知られ受け入れられているのは、液体、気体、固体の状態です。ただし、環境中に自然には発生しない他の状態もあります。

ガス

これらの要素には、固定された形状や体積がありません。気体中では、粒子はかなり離れており、固定された位置を持たないため、それらを結合する凝集力は非常に弱いです。粒子が無秩序に動くため、粒子間の衝突が多くなります。それらは、それが入っている容器の量と形状に適応します。

気体は 2 つの特性を反映します。 膨張性。分子の反発力により体積が増加する傾向です。圧縮性とは、力によって圧力がかかったときにこれらのガスの体積を減少させる能力です。

液体

液体中の粒子は、固体よりもわずかに弱い凝集力によって一緒に保持されます。ただし、これらと同様に、その体積は一定です。

位置が固定されていないため、自由に循環、移動できます。液体には定義された形状がないため、液体が入っている容器の形状に従います。

その特性の中には流動性、つまり動く能力があります。粘度は、その流動性を制限する粒子間の相互作用によるものです。

固体

固体要素は、粒子が非常に結合しており、非常に強い凝集力により固定位置にあるため、体積と形状が一定であるという特徴があります。

これらの要素の移動性は非常に低く、流動したり圧縮したりすることができません。その粒子は規則正しく配置され、粒子間に結晶格子が形成されます。

未知

他にも州があり、他の州よりも少しよく知られている州もあります。たとえば、宇宙全体に最も広く存在するプラズマ、つまり光線、太陽、オーロラ、星雲などです。

ボース・アインシュタイン凝縮状態。絶対零度に非常に近い温度でのガスの凝縮プロセスのおかげでそう呼ばれ、一種の量子スピンを持ちます。スペイン語で「スピン」。粒子間の粒子の回転を指します。

フェルミ凝縮体は、元素が大きな流動性を獲得し、非常に低い温度で生成される相です。

グループ

これらは、周期表を構成する化学元素の縦の列です。これらのグループには、同様の原子特性を持つ元素が含まれます。つまり、最後の原子殻に同じ数の電子があります。

周期表は何個のグループを構成していますか? 1 から 18 までの番号が付けられた 18 のグループがあり、次のように分布しています。

1. グループ 1: アルカリ金属
2. グループ 2: アルカリ土類金属
3. グループ 3: スカンジウム族
4. グループ 4: チタン族
5. グループ 5: バナジウム族
6. グループ 6: クロムファミリー
7. グループ 7: マグネシウムファミリー
8. グループ 8: 鉄族
9. グループ9: コバルトファミリー
10. グループ 10: ニッケルファミリー
11. グループ 11: 銅ファミリー
12. グループ 12: 亜鉛族
13. グループ 13: 素朴
14. グループ 14: カーボノイド
15. グループ 15: 窒素
16. グループ 16: 抗原
17. グループ 17: ハロゲン
18. グループ 18: 希ガス

期間

これらは、周期表を構成する 7 つの行または水平線です。電子殻の数が周期数と一致する元素です。たとえば、鉄には 4 つの電子殻があるため、周期 4 にあります。

周期表の歴史

周期表の歴史は 19 世紀に遡ります。当時の化学者は、物質は自分たちが考えているよりもはるかに複雑で、発見された新しい元素は順序付けする必要があることに気づきました。

最初の分類は原子質量番号に関連して行われましたが、異なる元素間の類似点と相違点は強調されていません。1817 年、化学者のドーベライナーは、元素を 3 つのグループ (たとえば、塩素、ヨウ素、臭素の 3 つ) にグループ化することで、元素間の類似点を強調しました。1850 年には、すでに約 20 個のトライアドを数えることができました。

1862 年、科学者シャンクルトワとニューランズは、オクターブの法則、つまり、特性が 8 要素ごとに繰り返されるという法則を提案しました。この進歩により、周期表のいわば骨格が形を作り始めます。

1869 年、ドイツの化学者マイヤーは原子体積に反映される周期性を発見しました。この場合、同様の元素は同様の原子体積を持ちます。しかし、他の貢献はまだ欠けていました。

周期表を作成したのは誰ですか?

周期表の最初のバージョンを提示したのはロシアの化学者ドミトリ・メンデレーエフでした。彼は、現在までに知られている元素 (63 個の元素) を、原子質量の数に応じて段階的に分類しています。

彼は、物理的特性が類似している元素を同じ列に配置しました。さらに、空きスペースを残した理由は、これらの場所を占める新しい要素が出てくると確信していたからです。もちろん、彼は間違っていませんでした。

現在の周期表はメンデレーエフのこの周期表に基づいています。実際、今日ではテクノロジーのおかげで、周期表の画像が教訓的かつインタラクティブな方法で表示されるオンライン アプリケーションを使用できるようになりました。各要素を 1 回クリックするだけで、要素に関するすべてを知ることができます。

周期表はいつ作成されましたか?

1869 年、ロシアの化学者ドミトリ メンデレーエフは、原子量の増加に従って 63 個の元素をグループ化した最初の周期表を発表しました。

1913 年、イギリスの化学者ヘンリー モーズリーは、X 線を使った研究のおかげで、元素の原子番号を決定することができました。このようにして、彼はこの原子番号を考慮してこれらの元素を順番に並べ、今日私たちが知っている表が誕生しました。