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。
横にスワイプすると表全体が見られます →
酸化数は、すべての結合が完全にイオン結合だと仮定したときに、原子がもつ電荷のことです。この表には、すべての元素の一般的な酸化数が示されています。多くの非金属と遷移金属は複数の酸化数をもち、ナトリウム(+1)やフッ素(−1)のような元素は1つだけです。
酸化数とイオンの電荷
イオンの電荷は、食塩のNa⁺のような実際のイオンを表します。酸化数は帳簿づけのための道具で、イオンが存在しない共有結合の化合物を含め、すべての化合物で使えます。二酸化炭素CO₂では、C⁴⁺イオンは存在しないにもかかわらず、炭素に+4、各酸素に−2が割り当てられます。酸化数を使うと、酸化還元反応での電子の動きを追えます。酸化数が上がる原子は酸化され、酸化数が下がる原子は還元されます。
酸化数を決める規則
O₂やFeのように、単体の元素は0です。単純なイオンの酸化数は、その電荷に等しくなります。フッ素は化合物の中でつねに−1です。酸素はふつう−2ですが、H₂O₂のような過酸化物では−1です。水素はふつう+1ですが、NaHのような金属水素化物では−1です。1族の金属は+1、2族の金属は+2です。中性の化合物では酸化数の合計が0になり、多原子イオンではイオンの電荷になります。
この表には、最も一般的な酸化数だけを示しています。酸素は−2だけ、貴ガスは0と記載していますが、キセノンはそのフッ化物で+2、+4、+6に達します。マイトネリウム以降の超重元素については値が知られていないので、マスにはダッシュが表示されています。
表全体のパターン
主要族の元素では、最も高い正の酸化数はふつう価電子の数に等しく、最も低い負の酸化数はその数から8を引いたものに等しくなります。価電子が5個の窒素は+5から−3まで、7個の塩素は+7から−1まで記載されています。左側の金属は正の値だけを示し、1族は+1、2族は+2です。
遷移金属は、最外殻のs電子に加えてd電子も使えるので、多くが複数の酸化数をもちます。マンガンは+2、+3、+4、+7、クロムは+2、+3、+6が記載されています。酸化数を切り替えられる性質は、よい触媒になる理由の1つです。
例題:KMnO₄の中のマンガン
過マンガン酸カリウムKMnO₄は中性なので、酸化数の合計は0にならなければなりません。カリウムは1族の金属なので+1、4個の酸素原子はそれぞれ−2で、合計−8です。すると +1 + Mn − 8 = 0 となり、マンガンは+7で、これは記載されている中で最も高い値です。同じ方法は硫酸H₂SO₄にも使えます。2 × (+1) + S + 4 × (−2) = 0 なので、硫黄は+6です。
118元素すべての一般的な酸化数
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 |
| 2 | ヘリウム | He | 0 |
| 3 | リチウム | Li | +1 |
| 4 | ベリリウム | Be | +2 |
| 5 | ホウ素 | B | +3 |
| 6 | 炭素 | C | +4, +2, −4 |
| 7 | 窒素 | N | +5, +4, +3, +2, +1, −1, −2, −3 |
| 8 | 酸素 | O | −2 |
| 9 | フッ素 | F | −1 |
| 10 | ネオン | Ne | 0 |
| 11 | ナトリウム | Na | +1 |
| 12 | マグネシウム | Mg | +2 |
| 13 | アルミニウム | Al | +3 |
| 14 | ケイ素 | Si | +4, +2, −4 |
| 15 | リン | P | +5, +3, −3 |
| 16 | 硫黄 | S | +6, +4, −2 |
| 17 | 塩素 | Cl | +7, +5, +1, −1 |
| 18 | アルゴン | Ar | 0 |
| 19 | カリウム | K | +1 |
| 20 | カルシウム | Ca | +2 |
| 21 | スカンジウム | Sc | +3 |
| 22 | チタン | Ti | +4, +3, +2 |
| 23 | バナジウム | V | +5, +4, +3, +2 |
| 24 | クロム | Cr | +6, +3, +2 |
| 25 | マンガン | Mn | +7, +4, +3, +2 |
| 26 | 鉄 | Fe | +3, +2 |
| 27 | コバルト | Co | +3, +2 |
| 28 | ニッケル | Ni | +3, +2 |
| 29 | 銅 | Cu | +2, +1 |
| 30 | 亜鉛 | Zn | +2 |
| 31 | ガリウム | Ga | +3 |
| 32 | ゲルマニウム | Ge | +4, +2 |
| 33 | ヒ素 | As | +5, +3, −3 |
| 34 | セレン | Se | +6, +4, −2 |
| 35 | 臭素 | Br | +5, +1, −1 |
| 36 | クリプトン | Kr | 0 |
| 37 | ルビジウム | Rb | +1 |
| 38 | ストロンチウム | Sr | +2 |
| 39 | イットリウム | Y | +3 |
| 40 | ジルコニウム | Zr | +4 |
| 41 | ニオブ | Nb | +5, +3 |
| 42 | モリブデン | Mo | +6 |
| 43 | テクネチウム | Tc | +7, +6, +4 |
| 44 | ルテニウム | Ru | +3 |
| 45 | ロジウム | Rh | +3 |
| 46 | パラジウム | Pd | +3, +2 |
| 47 | 銀 | Ag | +1 |
| 48 | カドミウム | Cd | +2 |
| 49 | インジウム | In | +3 |
| 50 | スズ | Sn | +4, +2 |
| 51 | アンチモン | Sb | +5, +3, −3 |
| 52 | テルル | Te | +6, +4, −2 |
| 53 | ヨウ素 | I | +7, +5, +1, −1 |
| 54 | キセノン | Xe | 0 |
| 55 | セシウム | Cs | +1 |
| 56 | バリウム | Ba | +2 |
| 57 | ランタン | La | +3 |
| 58 | セリウム | Ce | +4, +3 |
| 59 | プラセオジム | Pr | +3 |
| 60 | ネオジム | Nd | +3 |
| 61 | プロメチウム | Pm | +3 |
| 62 | サマリウム | Sm | +3, +2 |
| 63 | ユウロピウム | Eu | +3, +2 |
| 64 | ガドリニウム | Gd | +3 |
| 65 | テルビウム | Tb | +3 |
| 66 | ジスプロシウム | Dy | +3 |
| 67 | ホルミウム | Ho | +3 |
| 68 | エルビウム | Er | +3 |
| 69 | ツリウム | Tm | +3 |
| 70 | イッテルビウム | Yb | +3, +2 |
| 71 | ルテチウム | Lu | +3 |
| 72 | ハフニウム | Hf | +4 |
| 73 | タンタル | Ta | +5 |
| 74 | タングステン | W | +6 |
| 75 | レニウム | Re | +7, +6, +4 |
| 76 | オスミウム | Os | +4, +3 |
| 77 | イリジウム | Ir | +4, +3 |
| 78 | 白金 | Pt | +4, +2 |
| 79 | 金 | Au | +3, +1 |
| 80 | 水銀 | Hg | +2, +1 |
| 81 | タリウム | Tl | +3, +1 |
| 82 | 鉛 | Pb | +4, +2 |
| 83 | ビスマス | Bi | +5, +3 |
| 84 | ポロニウム | Po | +4, +2 |
| 85 | アスタチン | At | +7, +5, +3, +1, −1 |
| 86 | ラドン | Rn | 0 |
| 87 | フランシウム | Fr | +1 |
| 88 | ラジウム | Ra | +2 |
| 89 | アクチニウム | Ac | +3 |
| 90 | トリウム | Th | +4 |
| 91 | プロトアクチニウム | Pa | +5, +4 |
| 92 | ウラン | U | +6, +5, +4, +3 |
| 93 | ネプツニウム | Np | +6, +5, +4, +3 |
| 94 | プルトニウム | Pu | +6, +5, +4, +3 |
| 95 | アメリシウム | Am | +6, +5, +4, +3 |
| 96 | キュリウム | Cm | +3 |
| 97 | バークリウム | Bk | +4, +3 |
| 98 | カリホルニウム | Cf | +3 |
| 99 | アインスタイニウム | Es | +3 |
| 100 | フェルミウム | Fm | +3 |
| 101 | メンデレビウム | Md | +3, +2 |
| 102 | ノーベリウム | No | +3, +2 |
| 103 | ローレンシウム | Lr | +3 |
| 104 | ラザホージウム | Rf | +4 |
| 105 | ドブニウム | Db | +5, +4, +3 |
| 106 | シーボーギウム | Sg | +6, +5, +4, +3, 0 |
| 107 | ボーリウム | Bh | +7, +5, +4, +3 |
| 108 | ハッシウム | Hs | +8, +6, +5, +4, +3, +2 |
| 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 | — |