元素の周期表
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電子配置は、原子の電子が殻と副殻にどのように並んでいるかを示します。このチャートには、すべての元素の基底状態の電子配置が貴ガスの略記で示されているので、たとえばナトリウムが [Ne] 3s¹ であること、つまりネオンの電子に加えて3s副殻にもう1個あることが読み取れます。
電子配置の読み方
電子配置の各部分は、副殻と、そこにある電子の数を表します。1s² 2s² 2p⁶ では、最初の数字が殻(エネルギー準位)、文字が副殻の種類、右上の数字が電子の数です。s副殻には最大2個、pには6個、dには10個、fには14個の電子が入り、右上の数字を合計すると、いつも原子番号になります。
すべての副殻を書き出すと長くなるので、この表では貴ガスの略記を使っています。直前の貴ガスの記号を角括弧に入れて、その電子すべてを表すのです。硫黄は 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ ですが、[Ne] 3s² 3p⁴ になります。マスはブロックごとに色分けされ、それぞれに元素の電子配置が表示されています。
満たされる順序
電子はエネルギーの最も低い副殻から順に満たされます。この規則を構成原理(ビルドアップ原理)といいます。順序は1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d、7pで、4sは3dより先に、4fは6sの後に満たされます。これを暗記する必要はありません。各周期を左から右へ読んでいくと、sブロックからfブロック(下にある、第6周期と第7周期の行)、dブロック、pブロックまで、満たされる順序どおりにブロックをたどれます。
この表では、副殻を満たされる順序ではなく、殻の番号の順に書いているので、鉄は [Ar] 3d⁶ 4s² と表示されます。遷移金属がイオンになるときは、最外殻のs電子から先に失うので、Fe²⁺は [Ar] 3d⁶ になります。
規則の例外
約20の元素は、単純な満たされる順序に従いません。最もよく知られているのは、クロム [Ar] 3d⁵ 4s¹ と銅 [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ で、1個の電子が4sから3dに移り、d副殻がちょうど半分満たされた状態か、完全に満たされた状態になります。銀と金は銅のパターンに従い、パラジウム [Kr] 4d¹⁰ は最外殻のs副殻に電子がまったくありません。超重元素の電子配置は、測定値ではなく計算による予測です。
例題:塩素
元素の位置から、その電子配置がわかります。パラジウムを除いて、周期の番号は電子が入っている最も外側の殻を表し、ブロックはどの副殻が満たされているかを表します。塩素は第3周期で、pブロックの5番目の元素なので、電子配置は3p⁵で終わります。1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵、または [Ne] 3s² 3p⁵ です。右上の数字を足すと塩素の原子番号である17になり、最外殻には 2 + 5 = 7個の価電子があります。
118元素すべての電子配置
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 | 1s1 | 1 |
| 2 | ヘリウム | He | 1s2 | 2 |
| 3 | リチウム | Li | [He] 2s1 | 2, 1 |
| 4 | ベリリウム | Be | [He] 2s2 | 2, 2 |
| 5 | ホウ素 | B | [He] 2s2 2p1 | 2, 3 |
| 6 | 炭素 | C | [He] 2s2 2p2 | 2, 4 |
| 7 | 窒素 | N | [He] 2s2 2p3 | 2, 5 |
| 8 | 酸素 | O | [He] 2s2 2p4 | 2, 6 |
| 9 | フッ素 | F | [He] 2s2 2p5 | 2, 7 |
| 10 | ネオン | Ne | [He] 2s2 2p6 | 2, 8 |
| 11 | ナトリウム | Na | [Ne] 3s1 | 2, 8, 1 |
| 12 | マグネシウム | Mg | [Ne] 3s2 | 2, 8, 2 |
| 13 | アルミニウム | Al | [Ne] 3s2 3p1 | 2, 8, 3 |
| 14 | ケイ素 | Si | [Ne] 3s2 3p2 | 2, 8, 4 |
| 15 | リン | P | [Ne] 3s2 3p3 | 2, 8, 5 |
| 16 | 硫黄 | S | [Ne] 3s2 3p4 | 2, 8, 6 |
| 17 | 塩素 | Cl | [Ne] 3s2 3p5 | 2, 8, 7 |
| 18 | アルゴン | Ar | [Ne] 3s2 3p6 | 2, 8, 8 |
| 19 | カリウム | K | [Ar] 4s1 | 2, 8, 8, 1 |
| 20 | カルシウム | Ca | [Ar] 4s2 | 2, 8, 8, 2 |
| 21 | スカンジウム | Sc | [Ar] 3d1 4s2 | 2, 8, 9, 2 |
| 22 | チタン | Ti | [Ar] 3d2 4s2 | 2, 8, 10, 2 |
| 23 | バナジウム | V | [Ar] 3d3 4s2 | 2, 8, 11, 2 |
| 24 | クロム | Cr | [Ar] 3d5 4s1 | 2, 8, 13, 1 |
| 25 | マンガン | Mn | [Ar] 3d5 4s2 | 2, 8, 13, 2 |
| 26 | 鉄 | Fe | [Ar] 3d6 4s2 | 2, 8, 14, 2 |
| 27 | コバルト | Co | [Ar] 3d7 4s2 | 2, 8, 15, 2 |
| 28 | ニッケル | Ni | [Ar] 3d8 4s2 | 2, 8, 16, 2 |
| 29 | 銅 | Cu | [Ar] 3d10 4s1 | 2, 8, 18, 1 |
| 30 | 亜鉛 | Zn | [Ar] 3d10 4s2 | 2, 8, 18, 2 |
| 31 | ガリウム | Ga | [Ar] 3d10 4s2 4p1 | 2, 8, 18, 3 |
| 32 | ゲルマニウム | Ge | [Ar] 3d10 4s2 4p2 | 2, 8, 18, 4 |
| 33 | ヒ素 | As | [Ar] 3d10 4s2 4p3 | 2, 8, 18, 5 |
| 34 | セレン | Se | [Ar] 3d10 4s2 4p4 | 2, 8, 18, 6 |
| 35 | 臭素 | Br | [Ar] 3d10 4s2 4p5 | 2, 8, 18, 7 |
| 36 | クリプトン | Kr | [Ar] 3d10 4s2 4p6 | 2, 8, 18, 8 |
| 37 | ルビジウム | Rb | [Kr] 5s1 | 2, 8, 18, 8, 1 |
| 38 | ストロンチウム | Sr | [Kr] 5s2 | 2, 8, 18, 8, 2 |
| 39 | イットリウム | Y | [Kr] 4d1 5s2 | 2, 8, 18, 9, 2 |
| 40 | ジルコニウム | Zr | [Kr] 4d2 5s2 | 2, 8, 18, 10, 2 |
| 41 | ニオブ | Nb | [Kr] 4d4 5s1 | 2, 8, 18, 12, 1 |
| 42 | モリブデン | Mo | [Kr] 4d5 5s1 | 2, 8, 18, 13, 1 |
| 43 | テクネチウム | Tc | [Kr] 4d5 5s2 | 2, 8, 18, 13, 2 |
| 44 | ルテニウム | Ru | [Kr] 4d7 5s1 | 2, 8, 18, 15, 1 |
| 45 | ロジウム | Rh | [Kr] 4d8 5s1 | 2, 8, 18, 16, 1 |
| 46 | パラジウム | Pd | [Kr] 4d10 | 2, 8, 18, 18 |
| 47 | 銀 | Ag | [Kr] 4d10 5s1 | 2, 8, 18, 18, 1 |
| 48 | カドミウム | Cd | [Kr] 4d10 5s2 | 2, 8, 18, 18, 2 |
| 49 | インジウム | In | [Kr] 4d10 5s2 5p1 | 2, 8, 18, 18, 3 |
| 50 | スズ | Sn | [Kr] 4d10 5s2 5p2 | 2, 8, 18, 18, 4 |
| 51 | アンチモン | Sb | [Kr] 4d10 5s2 5p3 | 2, 8, 18, 18, 5 |
| 52 | テルル | Te | [Kr] 4d10 5s2 5p4 | 2, 8, 18, 18, 6 |
| 53 | ヨウ素 | I | [Kr] 4d10 5s2 5p5 | 2, 8, 18, 18, 7 |
| 54 | キセノン | Xe | [Kr] 4d10 5s2 5p6 | 2, 8, 18, 18, 8 |
| 55 | セシウム | Cs | [Xe] 6s1 | 2, 8, 18, 18, 8, 1 |
| 56 | バリウム | Ba | [Xe] 6s2 | 2, 8, 18, 18, 8, 2 |
| 57 | ランタン | La | [Xe] 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 18, 9, 2 |
| 58 | セリウム | Ce | [Xe] 4f1 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 19, 9, 2 |
| 59 | プラセオジム | Pr | [Xe] 4f3 6s2 | 2, 8, 18, 21, 8, 2 |
| 60 | ネオジム | Nd | [Xe] 4f4 6s2 | 2, 8, 18, 22, 8, 2 |
| 61 | プロメチウム | Pm | [Xe] 4f5 6s2 | 2, 8, 18, 23, 8, 2 |
| 62 | サマリウム | Sm | [Xe] 4f6 6s2 | 2, 8, 18, 24, 8, 2 |
| 63 | ユウロピウム | Eu | [Xe] 4f7 6s2 | 2, 8, 18, 25, 8, 2 |
| 64 | ガドリニウム | Gd | [Xe] 4f7 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 25, 9, 2 |
| 65 | テルビウム | Tb | [Xe] 4f9 6s2 | 2, 8, 18, 27, 8, 2 |
| 66 | ジスプロシウム | Dy | [Xe] 4f10 6s2 | 2, 8, 18, 28, 8, 2 |
| 67 | ホルミウム | Ho | [Xe] 4f11 6s2 | 2, 8, 18, 29, 8, 2 |
| 68 | エルビウム | Er | [Xe] 4f12 6s2 | 2, 8, 18, 30, 8, 2 |
| 69 | ツリウム | Tm | [Xe] 4f13 6s2 | 2, 8, 18, 31, 8, 2 |
| 70 | イッテルビウム | Yb | [Xe] 4f14 6s2 | 2, 8, 18, 32, 8, 2 |
| 71 | ルテチウム | Lu | [Xe] 4f14 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 32, 9, 2 |
| 72 | ハフニウム | Hf | [Xe] 4f14 5d2 6s2 | 2, 8, 18, 32, 10, 2 |
| 73 | タンタル | Ta | [Xe] 4f14 5d3 6s2 | 2, 8, 18, 32, 11, 2 |
| 74 | タングステン | W | [Xe] 4f14 5d4 6s2 | 2, 8, 18, 32, 12, 2 |
| 75 | レニウム | Re | [Xe] 4f14 5d5 6s2 | 2, 8, 18, 32, 13, 2 |
| 76 | オスミウム | Os | [Xe] 4f14 5d6 6s2 | 2, 8, 18, 32, 14, 2 |
| 77 | イリジウム | Ir | [Xe] 4f14 5d7 6s2 | 2, 8, 18, 32, 15, 2 |
| 78 | 白金 | Pt | [Xe] 4f14 5d9 6s1 | 2, 8, 18, 32, 17, 1 |
| 79 | 金 | Au | [Xe] 4f14 5d10 6s1 | 2, 8, 18, 32, 18, 1 |
| 80 | 水銀 | Hg | [Xe] 4f14 5d10 6s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 2 |
| 81 | タリウム | Tl | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1 | 2, 8, 18, 32, 18, 3 |
| 82 | 鉛 | Pb | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 | 2, 8, 18, 32, 18, 4 |
| 83 | ビスマス | Bi | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3 | 2, 8, 18, 32, 18, 5 |
| 84 | ポロニウム | Po | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4 | 2, 8, 18, 32, 18, 6 |
| 85 | アスタチン | At | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5 | 2, 8, 18, 32, 18, 7 |
| 86 | ラドン | Rn | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6 | 2, 8, 18, 32, 18, 8 |
| 87 | フランシウム | Fr | [Rn] 7s1 | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 |
| 88 | ラジウム | Ra | [Rn] 7s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 2 |
| 89 | アクチニウム | Ac | [Rn] 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2 |
| 90 | トリウム | Th | [Rn] 6d2 7s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2 |
| 91 | プロトアクチニウム | Pa | [Rn] 5f2 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 |
| 92 | ウラン | U | [Rn] 5f3 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 |
| 93 | ネプツニウム | Np | [Rn] 5f4 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 22, 9, 2 |
| 94 | プルトニウム | Pu | [Rn] 5f6 7s2 | 2, 8, 18, 32, 24, 8, 2 |
| 95 | アメリシウム | Am | [Rn] 5f7 7s2 | 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2 |
| 96 | キュリウム | Cm | [Rn] 5f7 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 25, 9, 2 |
| 97 | バークリウム | Bk | [Rn] 5f9 7s2 | 2, 8, 18, 32, 27, 8, 2 |
| 98 | カリホルニウム | Cf | [Rn] 5f10 7s2 | 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2 |
| 99 | アインスタイニウム | Es | [Rn] 5f11 7s2 | 2, 8, 18, 32, 29, 8, 2 |
| 100 | フェルミウム | Fm | [Rn] 5f12 7s2 | 2, 8, 18, 32, 30, 8, 2 |
| 101 | メンデレビウム | Md | [Rn] 5f13 7s2 | 2, 8, 18, 32, 31, 8, 2 |
| 102 | ノーベリウム | No | [Rn] 5f14 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 2 |
| 103 | ローレンシウム | Lr | [Rn] 5f14 7s2 7p1 | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 3 |
| 104 | ラザホージウム | Rf | [Rn] 5f14 6d2 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2 |
| 105 | ドブニウム | Db | [Rn] 5f14 6d3 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 11, 2 |
| 106 | シーボーギウム | Sg | [Rn] 5f14 6d4 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2 |
| 107 | ボーリウム | Bh | [Rn] 5f14 6d5 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 13, 2 |
| 108 | ハッシウム | Hs | [Rn] 5f14 6d6 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 14, 2 |
| 109 | マイトネリウム | Mt | [Rn] 5f14 6d7 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 |
| 110 | ダームスタチウム | Ds | [Rn] 5f14 6d8 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 16, 2 |
| 111 | レントゲニウム | Rg | [Rn] 5f14 6d9 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 17, 2 |
| 112 | コペルニシウム | Cn | [Rn] 5f14 6d10 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 2 |
| 113 | ニホニウム | Nh | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 |
| 114 | フレロビウム | Fl | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p2 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4 |
| 115 | モスコビウム | Mc | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p3 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 5 |
| 116 | リバモリウム | Lv | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p4 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 |
| 117 | テネシン | Ts | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p5 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7 |
| 118 | オガネソン | Og | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p6 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8 |