元素の周期表
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電気陰性度は、化学結合で共有される電子を、原子がどれだけ強く自分のほうへ引きつけるかを表します。このチャートは、すべての元素をポーリングの電気陰性度で色分けしています。値は周期を左から右へ進むと大きくなり、族を下へ進むと小さくなるので、右上のフッ素が最も電気陰性度の高い元素で、左下のセシウムとフランシウムが最も低くなります。
1番から118番の元素で電気陰性度はどう変わるか
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。
電気陰性度の意味
2つの原子が電子対を共有するとき、その電子対がいつも均等に共有されるとは限りません。電気陰性度の高い原子は電子をより近くに引き寄せてわずかに負の電荷を帯び、もう一方の原子はわずかに正になります。電気陰性度は、1個の原子で直接測定することはできません。化学結合のエネルギーから求められる相対的な尺度です。
ここでの値は、1932年にライナス・ポーリングが導入したポーリングの尺度を使っており、単位はありません。ほとんどの金属は2より小さく、半金属は2に近く、非金属は2より大きく、水素は2.2です。各マスには元素名の下に値が表示され、表の下の凡例には低い値から高い値への色の尺度が示されています。
電気陰性度の傾向
電気陰性度は、周期を左から右へ進むにつれて大きくなります。1歩進むごとに原子核の陽子が1個増える一方、新しい電子は同じ最外殻に入って互いをうまく遮蔽できないので、原子核は結合電子をより強く引きつけます。第2周期では、値はリチウムからフッ素まで着実に上がります。
電気陰性度は、族を下へ進むにつれて小さくなります。周期が1つ増えるごとに電子殻が1つ増えるので、結合電子は原子核から遠くなり、原子核からよりよく遮蔽されます。ハロゲンでは、値はフッ素から塩素、臭素を経てヨウ素へと下がります。
例外と欠けている値
ヘリウム、ネオン、アルゴンは安定な化合物をつくらないので、ポーリングの値がなく、マスにはダッシュが表示されています。クリプトン、キセノン、ラドンは、おもにフッ素との化合物をつくれるので、値があります。重いアクチノイドの値は大まかな推定で、超重元素の値は知られていません。
いくつかの重い元素は、なめらかな傾向から外れます。ガリウムは、真上のアルミニウムよりわずかに電気陰性度が高く、これは間に加わった10個のd電子が原子核をうまく遮蔽できないからです。金は金属としては異例に電気陰性度が高く、金化セシウム(CsAu)のような化合物で、金化物イオンAu⁻をつくるほどです。
電気陰性度で結合を予測する
2つの原子の電気陰性度の差から、それらがどんな種類の結合をつくるかがわかります。目安として、差がおよそ0.4より小さければ無極性共有結合、およそ0.4から1.7の間なら極性共有結合、それより大きければイオン結合になります。教科書によってこれらの境界は少しずつ違うので、目安として考えてください。
例:水では、酸素の電気陰性度は3.44、水素は2.2です。差は3.44 − 2.2 = 1.24なので、O–H結合は極性共有結合で、酸素の側がわずかに負になります。塩化ナトリウムでは、差は3.16 − 0.93 = 2.23で、塩素がナトリウムの最外殻の電子を完全に奪ってイオン結合をつくるのに十分な大きさです。
118元素すべての電気陰性度の値
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 | 2.2 |
| 2 | ヘリウム | He | — |
| 3 | リチウム | Li | 0.98 |
| 4 | ベリリウム | Be | 1.57 |
| 5 | ホウ素 | B | 2.04 |
| 6 | 炭素 | C | 2.55 |
| 7 | 窒素 | N | 3.04 |
| 8 | 酸素 | O | 3.44 |
| 9 | フッ素 | F | 3.98 |
| 10 | ネオン | Ne | — |
| 11 | ナトリウム | Na | 0.93 |
| 12 | マグネシウム | Mg | 1.31 |
| 13 | アルミニウム | Al | 1.61 |
| 14 | ケイ素 | Si | 1.9 |
| 15 | リン | P | 2.19 |
| 16 | 硫黄 | S | 2.58 |
| 17 | 塩素 | Cl | 3.16 |
| 18 | アルゴン | Ar | — |
| 19 | カリウム | K | 0.82 |
| 20 | カルシウム | Ca | 1 |
| 21 | スカンジウム | Sc | 1.36 |
| 22 | チタン | Ti | 1.54 |
| 23 | バナジウム | V | 1.63 |
| 24 | クロム | Cr | 1.66 |
| 25 | マンガン | Mn | 1.55 |
| 26 | 鉄 | Fe | 1.83 |
| 27 | コバルト | Co | 1.88 |
| 28 | ニッケル | Ni | 1.91 |
| 29 | 銅 | Cu | 1.9 |
| 30 | 亜鉛 | Zn | 1.65 |
| 31 | ガリウム | Ga | 1.81 |
| 32 | ゲルマニウム | Ge | 2.01 |
| 33 | ヒ素 | As | 2.18 |
| 34 | セレン | Se | 2.55 |
| 35 | 臭素 | Br | 2.96 |
| 36 | クリプトン | Kr | 3 |
| 37 | ルビジウム | Rb | 0.82 |
| 38 | ストロンチウム | Sr | 0.95 |
| 39 | イットリウム | Y | 1.22 |
| 40 | ジルコニウム | Zr | 1.33 |
| 41 | ニオブ | Nb | 1.6 |
| 42 | モリブデン | Mo | 2.16 |
| 43 | テクネチウム | Tc | 1.9 |
| 44 | ルテニウム | Ru | 2.2 |
| 45 | ロジウム | Rh | 2.28 |
| 46 | パラジウム | Pd | 2.2 |
| 47 | 銀 | Ag | 1.93 |
| 48 | カドミウム | Cd | 1.69 |
| 49 | インジウム | In | 1.78 |
| 50 | スズ | Sn | 1.96 |
| 51 | アンチモン | Sb | 2.05 |
| 52 | テルル | Te | 2.1 |
| 53 | ヨウ素 | I | 2.66 |
| 54 | キセノン | Xe | 2.6 |
| 55 | セシウム | Cs | 0.79 |
| 56 | バリウム | Ba | 0.89 |
| 57 | ランタン | La | 1.1 |
| 58 | セリウム | Ce | 1.12 |
| 59 | プラセオジム | Pr | 1.13 |
| 60 | ネオジム | Nd | 1.14 |
| 61 | プロメチウム | Pm | — |
| 62 | サマリウム | Sm | 1.17 |
| 63 | ユウロピウム | Eu | 1.2 |
| 64 | ガドリニウム | Gd | 1.2 |
| 65 | テルビウム | Tb | 1.2 |
| 66 | ジスプロシウム | Dy | 1.22 |
| 67 | ホルミウム | Ho | 1.23 |
| 68 | エルビウム | Er | 1.24 |
| 69 | ツリウム | Tm | 1.25 |
| 70 | イッテルビウム | Yb | 1.1 |
| 71 | ルテチウム | Lu | 1.27 |
| 72 | ハフニウム | Hf | 1.3 |
| 73 | タンタル | Ta | 1.5 |
| 74 | タングステン | W | 2.36 |
| 75 | レニウム | Re | 1.9 |
| 76 | オスミウム | Os | 2.2 |
| 77 | イリジウム | Ir | 2.2 |
| 78 | 白金 | Pt | 2.28 |
| 79 | 金 | Au | 2.54 |
| 80 | 水銀 | Hg | 2 |
| 81 | タリウム | Tl | 1.62 |
| 82 | 鉛 | Pb | 2.33 |
| 83 | ビスマス | Bi | 2.02 |
| 84 | ポロニウム | Po | 2 |
| 85 | アスタチン | At | 2.2 |
| 86 | ラドン | Rn | 2.2 |
| 87 | フランシウム | Fr | 0.79 |
| 88 | ラジウム | Ra | 0.9 |
| 89 | アクチニウム | Ac | 1.1 |
| 90 | トリウム | Th | 1.3 |
| 91 | プロトアクチニウム | Pa | 1.5 |
| 92 | ウラン | U | 1.38 |
| 93 | ネプツニウム | Np | 1.36 |
| 94 | プルトニウム | Pu | 1.28 |
| 95 | アメリシウム | Am | 1.3 |
| 96 | キュリウム | Cm | 1.3 |
| 97 | バークリウム | Bk | 1.3 |
| 98 | カリホルニウム | Cf | 1.3 |
| 99 | アインスタイニウム | Es | 1.3 |
| 100 | フェルミウム | Fm | 1.3 |
| 101 | メンデレビウム | Md | 1.3 |
| 102 | ノーベリウム | No | 1.3 |
| 103 | ローレンシウム | Lr | 1.3 |
| 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 | — |