周期表
周期表は、元素を原子番号順に並べ、化学的性質の周期性が見えるよう配置した表である。
周期と族
横の列を周期、縦の列を族という。同じ族の元素は価電子配置が似ているため、共通する化学的性質を示すことが多い。
代表的な族
1族にはアルカリ金属、17族にはハロゲン、18族には希ガスが含まれる。遷移元素は主として中央部に位置する。
周期律
元素の性質が原子番号に対して周期的に変化する規則性を周期律という。現代的には電子配置によって説明される。
原子半径とイオン化エネルギー
同一周期で右へ進むと、遮蔽の増加より核電荷の増加が効き、原子半径は一般に小さくなり、電子を取り去るためのイオン化エネルギーは大きくなる傾向がある。同じ族で下へ進むと主な電子殻が増え、原子は大きくなる傾向がある。ただし電子の対形成や副殻の違いによる例外もある。
例:NaとClの反応性
Naは最外殻に3s電子を一個持ち、これを失うと閉殻の配置になる。Clは3p副殻に五個の電子を持ち、一個受け取ると閉殻になる。この電子配置はNa⁺とCl⁻の形成を理解する手掛かりになるが、反応全体の安定性は電子親和力、電離、格子形成などのエネルギー収支で判断する。
族の共通性と例外
1族には水素も置かれるが、通常「アルカリ金属」は水素を除いた元素群を指す。18族の希ガスも、あらゆる条件で全く反応しないわけではない。遷移元素ではd電子が関与し、複数の酸化状態や色のある錯体が現れる。同じ族だから完全に同一の性質になると考えず、共通性と個別差を併せて読む。
確認問題
同じ周期のNaとClでは、一般に中性原子の半径はどちらが大きいか。
解答と考え方を見る
Naの方が大きい。同周期を右へ進むと、価電子に働く有効な核の引力が強くなるという傾向から理解できる。
参考資料・次に読む資料
- OpenStax: Chemistry 2e原子・結合・反応量・平衡・速度論・分析などの体系的学習資料。
資料確認日:2026-10-12。