元素の周期表
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この周期表には、すべての元素の一般的なイオンの電荷、つまり原子が電子を得たり失ったりしたあとにもつ電荷が示されています。左側の金属は電子を失って陽イオンになり、右側の非金属は電子を得て陰イオンになり、貴ガスは0のままです。元素にカーソルを合わせるかタップすると電荷が表示され、下にスクロールすると完全な一覧が見られます。
イオンの電荷とは何か
原子は、陽子と電子の数が等しいので電気的に中性です。電子を失うと陽イオン(カチオン)になり、電子を得ると陰イオン(アニオン)になります。電荷は、失った電子または得た電子の数で表されます。電子を1個失ったナトリウム原子はNa⁺になり、電荷は+1です。電子を1個得た塩素原子はCl⁻になり、電荷は−1です。
原子はふつう、最も近い貴ガスと同じ電子配置になるのにちょうど必要な数だけ電子を失ったり得たりします。最外殻が満たされた状態はとくに安定で、そのため電荷は族の番号とよく対応しています。
族から電荷を見つける方法
主要族の元素では、族から電荷がわかります。1族の金属は+1のイオン、2族の金属は+2のイオンをつくり、13族のアルミニウムは+3になります。表の右側では、非金属と半金属でパターンが逆になります。15族は−3、16族は−2、17族のハロゲンは−1になり、これは3個、2個、1個の電子を得ると最外殻が満たされるからです。ビスマス(+3、+5)のように、これらの族の下のほうにある金属は、かわりに陽イオンになります。18族は、貴ガスがすでに殻を満たしているので0で示されています。
14族の炭素、ケイ素、ゲルマニウムは±4、ホウ素は+3で示されており、これは族から導かれる電荷です。実際には、これらの元素は多くの非金属と同じように、単純なイオンをつくるのではなく、ふつう共有結合で電子を共有します。水素は2つの電荷で示されています。酸のように+1の場合と、水素化ナトリウム(NaH)などの金属水素化物のように−1の場合です。
遷移金属とその他の例外
遷移金属は、単純な族の規則には従いません。最外殻のs電子をまず失い、そのあとd電子もいくつか失うことがあるので、多くの遷移金属は2種類以上のイオンをつくります。鉄は+2、+3、銅は+1、+2で示され、後遷移金属であるスズと鉛は+2、+4で示されています。亜鉛(+2)と銀(+1)は、一般的な電荷が1つだけの便利な例外です。金属に複数の電荷がある場合は、電荷をローマ数字で名前に入れます。塩化鉄(II)はFeCl₂、塩化鉄(III)はFeCl₃です。
マイトネリウム(109)からオガネソン(118)までの超重元素は、ごくわずかな原子しかつくられたことがないので、電荷は不明で、ダッシュで表示されています。電荷は酸化数と同じではありません。酸化数は共有結合の化合物も対象とします。酸化数の表示では、それらを見ることができます。
例題:酸化アルミニウム
アルミニウムは13族で、+3で示されています。酸素は16族で、−2で示されています。イオン性化合物では、正の電荷と負の電荷が打ち消し合わなければならず、そうなる最小のイオンの数は、アルミニウムイオン2個と酸化物イオン3個です。2 × (+3) + 3 × (−2) = 0。したがって、酸化アルミニウムの化学式はAl₂O₃です。同じ方法は、マグネシウム(+2)と塩素(−1)がMgCl₂になるように、どんなイオンの組み合わせにも使えます。
118元素すべての一般的な電荷
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 | +1, −1 | 反応性の非金属 |
| 2 | ヘリウム | He | 0 | 貴ガス |
| 3 | リチウム | Li | +1 | アルカリ金属 |
| 4 | ベリリウム | Be | +2 | アルカリ土類金属 |
| 5 | ホウ素 | B | +3 | 半金属 |
| 6 | 炭素 | C | +4, −4 | 反応性の非金属 |
| 7 | 窒素 | N | −3 | 反応性の非金属 |
| 8 | 酸素 | O | −2 | 反応性の非金属 |
| 9 | フッ素 | F | −1 | ハロゲン |
| 10 | ネオン | Ne | 0 | 貴ガス |
| 11 | ナトリウム | Na | +1 | アルカリ金属 |
| 12 | マグネシウム | Mg | +2 | アルカリ土類金属 |
| 13 | アルミニウム | Al | +3 | 貧金属 |
| 14 | ケイ素 | Si | +4, −4 | 半金属 |
| 15 | リン | P | −3 | 反応性の非金属 |
| 16 | 硫黄 | S | −2 | 反応性の非金属 |
| 17 | 塩素 | Cl | −1 | ハロゲン |
| 18 | アルゴン | Ar | 0 | 貴ガス |
| 19 | カリウム | K | +1 | アルカリ金属 |
| 20 | カルシウム | Ca | +2 | アルカリ土類金属 |
| 21 | スカンジウム | Sc | +3 | 遷移金属 |
| 22 | チタン | Ti | +2, +3, +4 | 遷移金属 |
| 23 | バナジウム | V | +2, +3, +4, +5 | 遷移金属 |
| 24 | クロム | Cr | +2, +3, +6 | 遷移金属 |
| 25 | マンガン | Mn | +2, +3, +4, +7 | 遷移金属 |
| 26 | 鉄 | Fe | +2, +3 | 遷移金属 |
| 27 | コバルト | Co | +2, +3 | 遷移金属 |
| 28 | ニッケル | Ni | +2, +3 | 遷移金属 |
| 29 | 銅 | Cu | +1, +2 | 遷移金属 |
| 30 | 亜鉛 | Zn | +2 | 遷移金属 |
| 31 | ガリウム | Ga | +3 | 貧金属 |
| 32 | ゲルマニウム | Ge | +4, −4 | 半金属 |
| 33 | ヒ素 | As | −3 | 半金属 |
| 34 | セレン | Se | −2 | 反応性の非金属 |
| 35 | 臭素 | Br | −1 | ハロゲン |
| 36 | クリプトン | Kr | 0 | 貴ガス |
| 37 | ルビジウム | Rb | +1 | アルカリ金属 |
| 38 | ストロンチウム | Sr | +2 | アルカリ土類金属 |
| 39 | イットリウム | Y | +3 | 遷移金属 |
| 40 | ジルコニウム | Zr | +4 | 遷移金属 |
| 41 | ニオブ | Nb | +3, +5 | 遷移金属 |
| 42 | モリブデン | Mo | +6 | 遷移金属 |
| 43 | テクネチウム | Tc | +4, +6, +7 | 遷移金属 |
| 44 | ルテニウム | Ru | +3 | 遷移金属 |
| 45 | ロジウム | Rh | +3 | 遷移金属 |
| 46 | パラジウム | Pd | +2, +3 | 遷移金属 |
| 47 | 銀 | Ag | +1 | 遷移金属 |
| 48 | カドミウム | Cd | +2 | 遷移金属 |
| 49 | インジウム | In | +3 | 貧金属 |
| 50 | スズ | Sn | +2, +4 | 貧金属 |
| 51 | アンチモン | Sb | −3 | 半金属 |
| 52 | テルル | Te | −2 | 半金属 |
| 53 | ヨウ素 | I | −1 | ハロゲン |
| 54 | キセノン | Xe | 0 | 貴ガス |
| 55 | セシウム | Cs | +1 | アルカリ金属 |
| 56 | バリウム | Ba | +2 | アルカリ土類金属 |
| 57 | ランタン | La | +3 | ランタノイド |
| 58 | セリウム | Ce | +3, +4 | ランタノイド |
| 59 | プラセオジム | Pr | +3 | ランタノイド |
| 60 | ネオジム | Nd | +3 | ランタノイド |
| 61 | プロメチウム | Pm | +3 | ランタノイド |
| 62 | サマリウム | Sm | +2, +3 | ランタノイド |
| 63 | ユウロピウム | Eu | +2, +3 | ランタノイド |
| 64 | ガドリニウム | Gd | +3 | ランタノイド |
| 65 | テルビウム | Tb | +3 | ランタノイド |
| 66 | ジスプロシウム | Dy | +3 | ランタノイド |
| 67 | ホルミウム | Ho | +3 | ランタノイド |
| 68 | エルビウム | Er | +3 | ランタノイド |
| 69 | ツリウム | Tm | +3 | ランタノイド |
| 70 | イッテルビウム | Yb | +2, +3 | ランタノイド |
| 71 | ルテチウム | Lu | +3 | ランタノイド |
| 72 | ハフニウム | Hf | +4 | 遷移金属 |
| 73 | タンタル | Ta | +5 | 遷移金属 |
| 74 | タングステン | W | +6 | 遷移金属 |
| 75 | レニウム | Re | +4, +6, +7 | 遷移金属 |
| 76 | オスミウム | Os | +3, +4 | 遷移金属 |
| 77 | イリジウム | Ir | +3, +4 | 遷移金属 |
| 78 | 白金 | Pt | +2, +4 | 遷移金属 |
| 79 | 金 | Au | +1, +3 | 遷移金属 |
| 80 | 水銀 | Hg | +1, +2 | 遷移金属 |
| 81 | タリウム | Tl | +1, +3 | 貧金属 |
| 82 | 鉛 | Pb | +2, +4 | 貧金属 |
| 83 | ビスマス | Bi | +3, +5 | 貧金属 |
| 84 | ポロニウム | Po | +2, +4 | 貧金属 |
| 85 | アスタチン | At | −1 | ハロゲン |
| 86 | ラドン | Rn | 0 | 貴ガス |
| 87 | フランシウム | Fr | +1 | アルカリ金属 |
| 88 | ラジウム | Ra | +2 | アルカリ土類金属 |
| 89 | アクチニウム | Ac | +3 | アクチノイド |
| 90 | トリウム | Th | +4 | アクチノイド |
| 91 | プロトアクチニウム | Pa | +4, +5 | アクチノイド |
| 92 | ウラン | U | +3, +4, +5, +6 | アクチノイド |
| 93 | ネプツニウム | Np | +3, +4, +5, +6 | アクチノイド |
| 94 | プルトニウム | Pu | +3, +4, +5, +6 | アクチノイド |
| 95 | アメリシウム | Am | +3, +4, +5, +6 | アクチノイド |
| 96 | キュリウム | Cm | +3 | アクチノイド |
| 97 | バークリウム | Bk | +3, +4 | アクチノイド |
| 98 | カリホルニウム | Cf | +3 | アクチノイド |
| 99 | アインスタイニウム | Es | +3 | アクチノイド |
| 100 | フェルミウム | Fm | +3 | アクチノイド |
| 101 | メンデレビウム | Md | +2, +3 | アクチノイド |
| 102 | ノーベリウム | No | +2, +3 | アクチノイド |
| 103 | ローレンシウム | Lr | +3 | アクチノイド |
| 104 | ラザホージウム | Rf | +4 | 遷移金属 |
| 105 | ドブニウム | Db | +3, +4, +5 | 遷移金属 |
| 106 | シーボーギウム | Sg | +3, +4, +5, +6 | 遷移金属 |
| 107 | ボーリウム | Bh | +3, +4, +5, +7 | 遷移金属 |
| 108 | ハッシウム | Hs | +2, +3, +4, +5, +6, +8 | 遷移金属 |
| 109 | マイトネリウム | Mt | — | 性質不明 |
| 110 | ダームスタチウム | Ds | — | 性質不明 |
| 111 | レントゲニウム | Rg | — | 性質不明 |
| 112 | コペルニシウム | Cn | — | 性質不明 |
| 113 | ニホニウム | Nh | — | 性質不明 |
| 114 | フレロビウム | Fl | — | 性質不明 |
| 115 | モスコビウム | Mc | — | 性質不明 |
| 116 | リバモリウム | Lv | — | 性質不明 |
| 117 | テネシン | Ts | — | 性質不明 |
| 118 | オガネソン | Og | — | 性質不明 |