樹梟堂日記

自営業者の日記です。最近はまっているのはマンガ「トーキョーグール:re」「亜人」「ジョジョリオン」「ハンターハンター」、スマホゲーム「Fate/Grand Order」「ポケモンGO」「クラッシュロワイヤル」です。

周期表について

 周期表は元素を左上から原子番号順に、そして原子の電子配置に従って並べることで、縦に似たような性質の原子が並ぶように整えられたものです。



 理科の教科書の口絵によく載っているのですが、上部には真ん中に空白があり、下部には別枠が設けられていてまったく意味が分からなくて混乱させられた方が多いはずです。
 かくいう私はそうでした(笑)

元素周期表

 ずばり言うと、原子の性質はその周りの電子によって決まります。
 原子は陽子の集まりで、その数により原子番号が決まり、それに応じた数の電子がくっつくのですが、それをひと目で分かるように表にしたのがこの周期表というわけです。

 横軸はその原子の電子の軌道の数で決まります。
 電子には軌道があり、一番上は1周しかなく、下に行くにつれて1周ずつ増えて行き、一番下の列が最大の7周です。
 1周期、2周期と呼びます。

 縦軸は電子の軌道の一番外側の電子の数によって決まります。
 電子の軌道にはそれぞれ電子が収まれる数が決まっており、一番内側から順に2、8、8、18、18、32、40?(すいません、7周期目はよく分からないです)となっています。
 1族、2族、あるいはグループ1、グループ2と呼びます。

 そして大事なのが原子の性質は「一番外側の軌道の電子の数で決まる」ということです。
 それらが分かると周期表の一番上、なぜ原子番号1番の水素と2番のヘリウムが両端に分かれているのかが分かります。
 1周期目は電子が2つしか入りません。
 なので一番外側の軌道が1つしかない1族と満杯である18族に分かれてしまうのです。
 ちなみに一番外側の軌道が満杯だと原子はとても安定し、他の分子と反応しにくいという性質があります。

 原子番号58~71、90~103は欄外に置かれています。
 通常は57と89の欄に入れられるそれらはそれぞれランタノイドとアクチノイドと呼ばれるグループなのですが、なぜそうなるのかと言うと、それらはグループそれぞれで電子の軌道の数と一番外側の軌道の電子の数が同じだからです。
 では何が違うかと言うと内側の軌道の電子の数なのですが、原子は一番外側の軌道の電子の数で性質が決まるので、同じグループの原子はとてもよく性質が似ています。


 ざっと説明できるのはこんなところでしょうか。
 まだまだ周期表には秘密がありますので、興味が湧いた方はこちらをご覧ください。

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