周期表【全元素まとめ】

2021年9月4日2021年10月2日

こちらのページでは周期表と、それぞれの元素紹介解説ページへのリンクをまとめた表を掲載しています。典型元素、遷移元素、アルカリ金属、アルカリ土類金属のほか、ランタノイド系やアクチノイド系の解説もしています。周期表の暗記や学習にお役立てください。

周期表

以下、周期表118元素、アクチノイド系、ランタノイド系を含むものです。原子番号、元素名、原子量を記載してあり、原子量はおおまかに四捨五入したものです。

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典型元素（typical element）とは

周期表の1族、2族、12族～18族の元素群のことを典型元素と呼びます。水素は含まれない場合があります。

族が進むと価電子が増える性質があり、族（縦列）ごとに似たような性質を持っています。1族、2族は陽イオンになりやすく、16族～17族は陰イオンになりやすいです。窒素は窒化物イオンN^3-にもN₂^2-にもなりますが、窒素と同族のリンはリン酸イオンPO₄^3-として存在することが多いです。

遷移元素（transition element）とは

周期表の3族～11族の元素群のことを遷移元素（遷移金属：transition metal）と呼びます。亜鉛、カドミウム、水銀は典型元素に分類される場合があります。

電子に着目するとd軌道、f軌道が閉殻になっていないなどの特徴があり、ほとんどが金属として利用されます。遷移元素では周期（横列）ごとに性質が似ていることがあります。

アルカリ金属（alkali metal）とは

周期表の水素以外の1族の元素群のことをアルカリ金属と呼びます。金属光沢があり、電気・熱伝導性に優れており、水と反応して水素を発生します。最外殻電子が自由電子として振る舞い、金属のような性質を示します。

語源はアラビア語のal“定冠詞”，qali“木や海草の灰”で，灰に含まれるK₂CO₃やNa₂CO₃の性質に由来

出典：コトバンク

アルカリ金属と呼ばれる理由は元々、この1族のアルカリ金属は「灰」の状態で自然界、人間界に認知されており、その「灰」に共通する元素として今のアルカリ金属と称するようになったとのことです。

アルカリ土類金属（alkaline earth metal）とは

周期表の2族の元素群をアルカリ土類金属と呼びます。ベリリウムとマグネシウムは「原子半径が小さく、非金属性を示し、共有結合性がある」など、第4周期以降のアルカリ土類金属の中でも性質が異なります。

発見当時、土に含まれていることが多く、比較的熱に対して安定で、アルカリ土類金属の酸化物は水に溶けるとアルカリ性を示すなどの由来から、この名称がつけられたと言われています。

ハロゲン（halogen）とは

周期表の17族の元素群をハロゲン元素と呼びます。1価の陰イオンになりやすく、反応性が高いです。特にアルカリ金属、アルカリ土類金属と反応しやすいです。

反応としては、塩（中和などによる塩）を作りやすいため、ギリシャ語の塩「alos」と、作る「gennao」を合わせて、塩を作るもの「halogen」と名付けられたと言われています。

※食用の塩（Table Salt）は主にNaClですが、上記の「塩」は化学反応の中和などで生じる塩で、同じようなものだけど、少し違いますが、だいたい同じです。酸・塩基の反応解説の時に後述します。

希ガス（rare gas｜noble gas）とは

周期表の18族の元素群を希ガス元素と呼びます。第5周期までは化学的に安定な気体で、過去、不活性ガスとも呼ばれていました。電球に封入して通電すると繁華街でよく見るネオン街の灯りのような色を発します。

ランタノイド（lanthanoid）とは

ランタン（57：La）からルテチウム（71：Lu）までの15種の元素のことを指しており、5d軌道に電子を持ち、4f軌道が安定している（ランタン以外）などの共通点があり、原子番号が進むにつれて原子サイズは小さくなっていく「ランタノイド収縮」と呼ばれる性質もあります。

ランタノイドのイオンは色を呈するものがあり、

• La³⁺：無色
• Ce³⁺：無色
• Pr³⁺：緑色
• Nd³⁺：淡紫色
• Pm³⁺：橙色
• Sm³⁺：橙色
• Eu³⁺：無色
• Gd³⁺：無色
• Tb³⁺：無色
• Dy³⁺：淡黄色
• Ho³⁺：淡橙色
• Er³⁺：ピンク色
• Tm³⁺：淡緑色
• Yb³⁺：無色
• Lu³⁺：無色

蛍光色をイメージするような色合い、淡く落ち着いた色合いなどがあります。

アクチノイド（Actinoid）とは

アクチニウム（89：Ac）からローレンシウム（103：Lr）までの15種の放射性元素で、ほとんどは半減期が短いです。使用済み核燃料に含まれる以下の元素の同位体は

• ネプツニウム：Np
• アメリシウム：Am
• キュリウム：Cm
• カリホルニウム：Cf

300年～2万年程の長寿命核種で、強い放射線・熱が発生する物質です。

5f軌道の電子が占有される元素群で、ランタノイドと電子の詰まり方が類似します。アクチノイドは、ランタノイド同様、内側の5f軌道から電子が詰まり、原子番号が大きくなると、原子半径、イオン半径は小さくなり、これを「アクチノイド収縮」と呼びます。

人工元素とは

人工放射性元素（Synthetic element）とも呼ばれ、元素の崩壊が早いため、原子炉や加速器を使用して人工的に、瞬間的に作られるものです。自然には存在しない4つの元素として

• テクネチウム：Tc
• プロメチウム：Pm
• アスタチン：At
• フランシウム：Fr

のほか「超ウラン元素」と呼ばれる原子番号92以上のウランより重い元素はほとんどが人工元素です。

ネプツニウム（原子番号93：Np）、プルトニウム（原子番号94：Pu）は自然界にも存在します。