元素の周期表
元素にカーソルを合わせるとデータが表示されます。クリックすると詳細ページが開きます。
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原子半径は、原子核から電子雲の外側の端までの、原子の大きさを表します。この表は、すべての元素をピコメートル(pm)単位の半径で色分けしています。原子は一般に、周期を左から右へ進むと小さくなり、族を下へ進むと大きくなるので、最も大きな原子は表の左下にあります。
1番から118番の元素で原子半径はどう変わるか
元素ごとに1本の棒を、原子番号順に並べています。破線は各周期の最後の貴ガスを示すので、繰り返す山が周期的なパターンを表します。棒にカーソルを合わせると値が表示され、下の表にすべて載っています。
原子半径の測り方
原子にははっきりした端がないので、半径は隣り合う原子の間の距離から求めます。このページの値は、PubChemのファンデルワールス半径で、化学結合をせずに接している同じ元素の2つの原子(隣り合う分子の原子など)の、原子核間距離の半分です。
1ピコメートルは1兆分の1メートル(10⁻¹² m)で、100 pmは1オングストロームに等しくなります。ほかの本では、結合した原子の間で測る、より小さい共有結合半径や金属結合半径が示されることもあるので、同じ出典の値だけを比べてください。各マスにはpm単位の半径が表示され、値が知られていないフェルミウム以降の元素にはダッシュが表示されています。
周期と族に沿った傾向
族を下へ進むと、周期ごとに原子核より遠い電子殻が加わるので、原子は大きくなります。アルカリ金属ではそれがはっきり見られ、リチウムは182 pm、ナトリウムは227 pm、カリウムは275 pmです。
周期を進むと、原子は一般に小さくなります。右へ1歩進むごとに原子核の陽子が1個増えますが、新しい電子は同じ最外殻に入り、ほかの電子をほとんど遮蔽しません。より強い有効核電荷が電子雲全体を内側へ引き寄せるので、ナトリウム(227 pm)は、第3周期の反対側の端にある塩素(175 pm)よりずっと大きくなります。
このデータの例外
ファンデルワールス半径は、実際の固体、液体、気体の中での原子どうしの接触から求められるので、周期を横に進むときの傾向は完全になめらかではありません。ホウ素はベリリウムより大きく、ケイ素はアルミニウムより大きく、各貴ガスはその隣のハロゲンより大きく記載されています。遷移金属の値も不規則です。
例題:ナトリウムとカリウム
カリウム(275 pm)がナトリウム(227 pm)より大きいのは、最外殻の電子が第3殻ではなく第4殻にあり、原子核からより遠く、内側の電子によってよりよく遮蔽されているからです。この電子は取り除きやすく、そのためカリウムはナトリウムより激しく水と反応します。同じ関係は、第一イオン化エネルギーがより低いことにも現れます。ナトリウムの5.139 eVに対して、カリウムは4.341 eVです。
原子はイオンになるときにも大きさが変わります。陽イオンは、電子(ときには殻まるごと)を失うので、もとの原子より小さくなり、陰イオンは、余分な電子どうしが反発し合うので、大きくなります。
118元素すべての原子半径(pm)
列の見出しをクリックすると並べ替えられます。
| 1 | 水素 | H | 120 |
| 2 | ヘリウム | He | 140 |
| 3 | リチウム | Li | 182 |
| 4 | ベリリウム | Be | 153 |
| 5 | ホウ素 | B | 192 |
| 6 | 炭素 | C | 170 |
| 7 | 窒素 | N | 155 |
| 8 | 酸素 | O | 152 |
| 9 | フッ素 | F | 135 |
| 10 | ネオン | Ne | 154 |
| 11 | ナトリウム | Na | 227 |
| 12 | マグネシウム | Mg | 173 |
| 13 | アルミニウム | Al | 184 |
| 14 | ケイ素 | Si | 210 |
| 15 | リン | P | 180 |
| 16 | 硫黄 | S | 180 |
| 17 | 塩素 | Cl | 175 |
| 18 | アルゴン | Ar | 188 |
| 19 | カリウム | K | 275 |
| 20 | カルシウム | Ca | 231 |
| 21 | スカンジウム | Sc | 211 |
| 22 | チタン | Ti | 187 |
| 23 | バナジウム | V | 179 |
| 24 | クロム | Cr | 189 |
| 25 | マンガン | Mn | 197 |
| 26 | 鉄 | Fe | 194 |
| 27 | コバルト | Co | 192 |
| 28 | ニッケル | Ni | 163 |
| 29 | 銅 | Cu | 140 |
| 30 | 亜鉛 | Zn | 139 |
| 31 | ガリウム | Ga | 187 |
| 32 | ゲルマニウム | Ge | 211 |
| 33 | ヒ素 | As | 185 |
| 34 | セレン | Se | 190 |
| 35 | 臭素 | Br | 183 |
| 36 | クリプトン | Kr | 202 |
| 37 | ルビジウム | Rb | 303 |
| 38 | ストロンチウム | Sr | 249 |
| 39 | イットリウム | Y | 219 |
| 40 | ジルコニウム | Zr | 186 |
| 41 | ニオブ | Nb | 207 |
| 42 | モリブデン | Mo | 209 |
| 43 | テクネチウム | Tc | 209 |
| 44 | ルテニウム | Ru | 207 |
| 45 | ロジウム | Rh | 195 |
| 46 | パラジウム | Pd | 202 |
| 47 | 銀 | Ag | 172 |
| 48 | カドミウム | Cd | 158 |
| 49 | インジウム | In | 193 |
| 50 | スズ | Sn | 217 |
| 51 | アンチモン | Sb | 206 |
| 52 | テルル | Te | 206 |
| 53 | ヨウ素 | I | 198 |
| 54 | キセノン | Xe | 216 |
| 55 | セシウム | Cs | 343 |
| 56 | バリウム | Ba | 268 |
| 57 | ランタン | La | 240 |
| 58 | セリウム | Ce | 235 |
| 59 | プラセオジム | Pr | 239 |
| 60 | ネオジム | Nd | 229 |
| 61 | プロメチウム | Pm | 236 |
| 62 | サマリウム | Sm | 229 |
| 63 | ユウロピウム | Eu | 233 |
| 64 | ガドリニウム | Gd | 237 |
| 65 | テルビウム | Tb | 221 |
| 66 | ジスプロシウム | Dy | 229 |
| 67 | ホルミウム | Ho | 216 |
| 68 | エルビウム | Er | 235 |
| 69 | ツリウム | Tm | 227 |
| 70 | イッテルビウム | Yb | 242 |
| 71 | ルテチウム | Lu | 221 |
| 72 | ハフニウム | Hf | 212 |
| 73 | タンタル | Ta | 217 |
| 74 | タングステン | W | 210 |
| 75 | レニウム | Re | 217 |
| 76 | オスミウム | Os | 216 |
| 77 | イリジウム | Ir | 202 |
| 78 | 白金 | Pt | 209 |
| 79 | 金 | Au | 166 |
| 80 | 水銀 | Hg | 209 |
| 81 | タリウム | Tl | 196 |
| 82 | 鉛 | Pb | 202 |
| 83 | ビスマス | Bi | 207 |
| 84 | ポロニウム | Po | 197 |
| 85 | アスタチン | At | 202 |
| 86 | ラドン | Rn | 220 |
| 87 | フランシウム | Fr | 348 |
| 88 | ラジウム | Ra | 283 |
| 89 | アクチニウム | Ac | 260 |
| 90 | トリウム | Th | 237 |
| 91 | プロトアクチニウム | Pa | 243 |
| 92 | ウラン | U | 240 |
| 93 | ネプツニウム | Np | 221 |
| 94 | プルトニウム | Pu | 243 |
| 95 | アメリシウム | Am | 244 |
| 96 | キュリウム | Cm | 245 |
| 97 | バークリウム | Bk | 244 |
| 98 | カリホルニウム | Cf | 245 |
| 99 | アインスタイニウム | Es | 245 |
| 100 | フェルミウム | Fm | — |
| 101 | メンデレビウム | Md | — |
| 102 | ノーベリウム | No | — |
| 103 | ローレンシウム | Lr | — |
| 104 | ラザホージウム | Rf | — |
| 105 | ドブニウム | Db | — |
| 106 | シーボーギウム | Sg | — |
| 107 | ボーリウム | Bh | — |
| 108 | ハッシウム | Hs | — |
| 109 | マイトネリウム | Mt | — |
| 110 | ダームスタチウム | Ds | — |
| 111 | レントゲニウム | Rg | — |
| 112 | コペルニシウム | Cn | — |
| 113 | ニホニウム | Nh | — |
| 114 | フレロビウム | Fl | — |
| 115 | モスコビウム | Mc | — |
| 116 | リバモリウム | Lv | — |
| 117 | テネシン | Ts | — |
| 118 | オガネソン | Og | — |