元素の周期表
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周期的傾向とは、周期表の中でくり返される原子の性質のパターンのことです。原子半径と金属性は、族を下へ進むほど、また右から左へ進むほど大きくなり、イオン化エネルギーと電気陰性度は、族を上へ進むほど、また左から右へ進むほど大きくなります。このページは原子半径の表示で始まります。表の上の「色分け」バーを使うと、電気陰性度やイオン化エネルギーと比べられます。
1番から118番の元素で周期的傾向はどう変わるか
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。
原子半径の傾向
原子半径は、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ります。右へ進むと、元素ごとに陽子が1個増えますが、新しい電子は同じ最外殻に入り、ほかの電子をわずかしか遮蔽しません。最外殻の電子が受ける有効核電荷が増え、電子をより近くに引き寄せます。下へ進むと、周期ごとに原子核からより遠い新しい殻が加わるので、原子は大きくなります。
ここに示している半径は、PubChemのファンデルワールス半径で、単位はピコメートルです。族を下へ進むと、リチウム(182 pm)からナトリウム(227 pm)、カリウム(275 pm)へと傾向がはっきり現れますが、周期を横に進むときは、あまり規則的ではありません。
イオン化エネルギーの傾向
イオン化エネルギーは、原子の最も外側の電子を取り除くのに必要なエネルギーで、周期を進むと大きくなり、族を下へ進むと小さくなります。小さい原子は最外殻の電子をより強く保持するので、1個を引き離すのにより多くのエネルギーが必要です。第2周期から第6周期では、アルカリ金属が最も低く貴ガスが最も高く、13族と、第2周期から第4周期では16族で、小さなへこみがあります。
電気陰性度の傾向
電気陰性度は、結合で共有される電子を原子が引きつける力で、同じ理由から、周期を進むと大きくなり、族を下へ進むと小さくなります。原子核により近い電子に、より強い有効核電荷が働くからです。右上のフッ素が、最も電気陰性度の高い元素です。ヘリウム、ネオン、アルゴンは化合物をつくらないので、貴ガスは通常除外されます。
金属性の傾向
金属性は、原子がどれだけ電子を失いやすく、金属としてふるまうかを表します。原子半径に従い、族を下へ進むと強くなり、周期を進むと弱くなります。大きな原子は最外殻の電子をゆるく保持しているので、簡単に手放すからです。最も金属性の強い元素は左下に、最も非金属性の強い元素は右上にあり、階段状の線に沿った半金属が、その切り替わりを示します。金属・非金属・半金属の表示で、この区分を見ることができます。
例:ナトリウムと塩素
ナトリウムと塩素は、第3周期の両端にあります。ナトリウムの半径は227 pm、第一イオン化エネルギーは5.139 eV、電気陰性度は0.93です。塩素の半径は175 pm、イオン化エネルギーは12.968 eV、電気陰性度は3.16です。ナトリウムは1個だけの最外殻の電子を簡単に手放し、塩素は電子を強く引きつけるので、2つが反応すると電子がナトリウムから塩素へ移り、イオン性化合物である塩化ナトリウムができます。
118元素すべての原子半径、電気陰性度、イオン化エネルギー
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 | 2.2 | 13.598 |
| 2 | ヘリウム | He | 140 | — | 24.587 |
| 3 | リチウム | Li | 182 | 0.98 | 5.392 |
| 4 | ベリリウム | Be | 153 | 1.57 | 9.323 |
| 5 | ホウ素 | B | 192 | 2.04 | 8.298 |
| 6 | 炭素 | C | 170 | 2.55 | 11.26 |
| 7 | 窒素 | N | 155 | 3.04 | 14.534 |
| 8 | 酸素 | O | 152 | 3.44 | 13.618 |
| 9 | フッ素 | F | 135 | 3.98 | 17.423 |
| 10 | ネオン | Ne | 154 | — | 21.565 |
| 11 | ナトリウム | Na | 227 | 0.93 | 5.139 |
| 12 | マグネシウム | Mg | 173 | 1.31 | 7.646 |
| 13 | アルミニウム | Al | 184 | 1.61 | 5.986 |
| 14 | ケイ素 | Si | 210 | 1.9 | 8.152 |
| 15 | リン | P | 180 | 2.19 | 10.487 |
| 16 | 硫黄 | S | 180 | 2.58 | 10.36 |
| 17 | 塩素 | Cl | 175 | 3.16 | 12.968 |
| 18 | アルゴン | Ar | 188 | — | 15.76 |
| 19 | カリウム | K | 275 | 0.82 | 4.341 |
| 20 | カルシウム | Ca | 231 | 1 | 6.113 |
| 21 | スカンジウム | Sc | 211 | 1.36 | 6.561 |
| 22 | チタン | Ti | 187 | 1.54 | 6.828 |
| 23 | バナジウム | V | 179 | 1.63 | 6.746 |
| 24 | クロム | Cr | 189 | 1.66 | 6.767 |
| 25 | マンガン | Mn | 197 | 1.55 | 7.434 |
| 26 | 鉄 | Fe | 194 | 1.83 | 7.902 |
| 27 | コバルト | Co | 192 | 1.88 | 7.881 |
| 28 | ニッケル | Ni | 163 | 1.91 | 7.64 |
| 29 | 銅 | Cu | 140 | 1.9 | 7.726 |
| 30 | 亜鉛 | Zn | 139 | 1.65 | 9.394 |
| 31 | ガリウム | Ga | 187 | 1.81 | 5.999 |
| 32 | ゲルマニウム | Ge | 211 | 2.01 | 7.9 |
| 33 | ヒ素 | As | 185 | 2.18 | 9.815 |
| 34 | セレン | Se | 190 | 2.55 | 9.752 |
| 35 | 臭素 | Br | 183 | 2.96 | 11.814 |
| 36 | クリプトン | Kr | 202 | 3 | 14 |
| 37 | ルビジウム | Rb | 303 | 0.82 | 4.177 |
| 38 | ストロンチウム | Sr | 249 | 0.95 | 5.695 |
| 39 | イットリウム | Y | 219 | 1.22 | 6.217 |
| 40 | ジルコニウム | Zr | 186 | 1.33 | 6.634 |
| 41 | ニオブ | Nb | 207 | 1.6 | 6.759 |
| 42 | モリブデン | Mo | 209 | 2.16 | 7.092 |
| 43 | テクネチウム | Tc | 209 | 1.9 | 7.28 |
| 44 | ルテニウム | Ru | 207 | 2.2 | 7.361 |
| 45 | ロジウム | Rh | 195 | 2.28 | 7.459 |
| 46 | パラジウム | Pd | 202 | 2.2 | 8.337 |
| 47 | 銀 | Ag | 172 | 1.93 | 7.576 |
| 48 | カドミウム | Cd | 158 | 1.69 | 8.994 |
| 49 | インジウム | In | 193 | 1.78 | 5.786 |
| 50 | スズ | Sn | 217 | 1.96 | 7.344 |
| 51 | アンチモン | Sb | 206 | 2.05 | 8.64 |
| 52 | テルル | Te | 206 | 2.1 | 9.01 |
| 53 | ヨウ素 | I | 198 | 2.66 | 10.451 |
| 54 | キセノン | Xe | 216 | 2.6 | 12.13 |
| 55 | セシウム | Cs | 343 | 0.79 | 3.894 |
| 56 | バリウム | Ba | 268 | 0.89 | 5.212 |
| 57 | ランタン | La | 240 | 1.1 | 5.577 |
| 58 | セリウム | Ce | 235 | 1.12 | 5.539 |
| 59 | プラセオジム | Pr | 239 | 1.13 | 5.464 |
| 60 | ネオジム | Nd | 229 | 1.14 | 5.525 |
| 61 | プロメチウム | Pm | 236 | — | 5.55 |
| 62 | サマリウム | Sm | 229 | 1.17 | 5.644 |
| 63 | ユウロピウム | Eu | 233 | 1.2 | 5.67 |
| 64 | ガドリニウム | Gd | 237 | 1.2 | 6.15 |
| 65 | テルビウム | Tb | 221 | 1.2 | 5.864 |
| 66 | ジスプロシウム | Dy | 229 | 1.22 | 5.939 |
| 67 | ホルミウム | Ho | 216 | 1.23 | 6.022 |
| 68 | エルビウム | Er | 235 | 1.24 | 6.108 |
| 69 | ツリウム | Tm | 227 | 1.25 | 6.184 |
| 70 | イッテルビウム | Yb | 242 | 1.1 | 6.254 |
| 71 | ルテチウム | Lu | 221 | 1.27 | 5.426 |
| 72 | ハフニウム | Hf | 212 | 1.3 | 6.825 |
| 73 | タンタル | Ta | 217 | 1.5 | 7.89 |
| 74 | タングステン | W | 210 | 2.36 | 7.98 |
| 75 | レニウム | Re | 217 | 1.9 | 7.88 |
| 76 | オスミウム | Os | 216 | 2.2 | 8.7 |
| 77 | イリジウム | Ir | 202 | 2.2 | 9.1 |
| 78 | 白金 | Pt | 209 | 2.28 | 9 |
| 79 | 金 | Au | 166 | 2.54 | 9.226 |
| 80 | 水銀 | Hg | 209 | 2 | 10.438 |
| 81 | タリウム | Tl | 196 | 1.62 | 6.108 |
| 82 | 鉛 | Pb | 202 | 2.33 | 7.417 |
| 83 | ビスマス | Bi | 207 | 2.02 | 7.289 |
| 84 | ポロニウム | Po | 197 | 2 | 8.417 |
| 85 | アスタチン | At | 202 | 2.2 | 9.5 |
| 86 | ラドン | Rn | 220 | 2.2 | 10.745 |
| 87 | フランシウム | Fr | 348 | 0.79 | 3.9 |
| 88 | ラジウム | Ra | 283 | 0.9 | 5.279 |
| 89 | アクチニウム | Ac | 260 | 1.1 | 5.17 |
| 90 | トリウム | Th | 237 | 1.3 | 6.08 |
| 91 | プロトアクチニウム | Pa | 243 | 1.5 | 5.89 |
| 92 | ウラン | U | 240 | 1.38 | 6.194 |
| 93 | ネプツニウム | Np | 221 | 1.36 | 6.266 |
| 94 | プルトニウム | Pu | 243 | 1.28 | 6.06 |
| 95 | アメリシウム | Am | 244 | 1.3 | 5.993 |
| 96 | キュリウム | Cm | 245 | 1.3 | 6.02 |
| 97 | バークリウム | Bk | 244 | 1.3 | 6.23 |
| 98 | カリホルニウム | Cf | 245 | 1.3 | 6.3 |
| 99 | アインスタイニウム | Es | 245 | 1.3 | 6.42 |
| 100 | フェルミウム | Fm | — | 1.3 | 6.5 |
| 101 | メンデレビウム | Md | — | 1.3 | 6.58 |
| 102 | ノーベリウム | No | — | 1.3 | 6.65 |
| 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 | — | — | — |