第18族:希ガスの列
周期表の最後の列である第18族には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン、そして合成元素のオガネソンがあります。最外殻が満たされているため、ほとんど反応しません。希ガスファミリーのページでは天然に存在する6つのメンバーを扱い、このページでは列全体を見ていきます。
満たされた最外殻:ns² np⁶
ネオンから下は、電子配置がどれもns² np⁶、つまり最外殻電子8個で終わり、アルゴン([Ne] 3s² 3p⁶)がその例です。ヘリウムは1s²で、2個の電子が唯一の電子殻を満たしています。得るものがなく、電子が強く引きつけられているため、これらの原子はイオンをつくらず、一般的な電荷は0とされています。
ヘリウムの1s²は第2族のns²のパターンと一致するため、ベリリウムの上に置くべきだと主張する化学者も少数いますが、ヘリウムは完全に希ガスとしてふるまいます。
族を下るにつれての傾向
原子は大きくなり、最外殻電子をゆるく保持するようになります。第一イオン化エネルギーは、全元素のなかで最も高いヘリウムの24.587 eVから、アルゴンの15.76 eV、ラドンの10.745 eVへと下がります。原子間の弱い引力は強くなるため、沸点は、ヘリウムの4.22 Kからアルゴンの87.3 K、ラドンの211.3 Kへと上がります。
このサイトで電気陰性度の値を載せているのは、クリプトン(3.0)、キセノン(2.6)、ラドン(2.2)だけです。電気陰性度は、結合中の電子を原子がどれだけ強く引きつけるかを表すもので、ヘリウム、ネオン、アルゴンは通常の条件では安定な化合物をつくりません。
どこから得られるか
ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンは、液化した空気から分離されます。空気の約0.93%はアルゴンです。ヘリウムは天然ガス田から得られ、岩石中のウランやトリウムの放射性崩壊によってたまったものです。ラドンはウランの崩壊生成物で、地下室に染み出すことがあります。名前にもそれぞれの物語があり、ネオンは「新しい」、アルゴンは「怠け者」、クリプトンは「隠れたもの」、キセノンは「見知らぬもの」を意味します。
オガネソンと昔の第0族
1894年にアルゴンが発見されたとき、周期表には反応しない元素の居場所がなかったため、新しい列が加えられ、最初は第0族と呼ばれました。物理学者ユーリー・オガネシアンにちなんで名づけられたオガネソン(118)が、いまそれを完成させています。つくられた原子はごく少数なので、その性質は予測されたものです。計算によっては、室温で固体になるとも考えられています。
第18族:族に沿った性質の変化
列の見出しをクリックすると並べ替えられます。
| 2 | ヘリウム | He | 2 | 0 | — | 140 | 0.95 K (-272.2 °C) | 0.179 g/L |
| 10 | ネオン | Ne | 8 | 0 | — | 154 | 24.56 K (-248.6 °C) | 0.9 g/L |
| 18 | アルゴン | Ar | 8 | 0 | — | 188 | 83.81 K (-189.3 °C) | 1.784 g/L |
| 36 | クリプトン | Kr | 8 | 0 | 3 | 202 | 115.78 K (-157.4 °C) | 3.733 g/L |
| 54 | キセノン | Xe | 8 | 0 | 2.6 | 216 | 161.4 K (-111.7 °C) | 5.894 g/L |
| 86 | ラドン | Rn | 8 | 0 | 2.2 | 220 | 202 K (-71.1 °C) | 9.73 g/L |
| 118 | オガネソン | Og | 8 | — | — | — | — | — |