元素の周期表

周期 123456789101112131415161718
1A2A3A4A5A6A7A81B2B3B4B5B6B7B0
1
1H
2He
2
3Li
4Be
5B
6C
7N
8O
9F
10Ne
3
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
4
19K
20Ca
21Sc
22Ti
23V
24Cr
25Mn
26Fe
27Co
28Ni
29Cu
30Zn
31Ga
32Ge
33As
34Se
35Br
36Kr
5
37Rb
38Sr
39Y
40Zr
41Nb
42Mo
43Tc
44Ru
45Rh
46Pd
47Ag
48Cd
49In
50Sn
51Sb
52Te
53I
54Xe
6
55Cs
56Ba
※1
72Hf
73Ta
74W
75Re
76Os
77Ir
78Pt
79Au
80Hg
81Tl
82Pb
83Bi
84Po
85At
86Rn
7
87Fr
88Ra
※2
04Rf
05Db
06Sg
07Bh
08Hs
09Mt
※1:ランタノイド
57La
58Ce
59Pr
60Nd
61Pm
62Sm
63Eu
64Gd
65Tb
66Dy
67Ho
68Er
69Tm
70Yb
71Lu
※2:アクチノイド
89Ac
90Th
91Pa
92U
93Np
94Pu
95Am
96Cm
97Bk
98Cf
99Es
00Fm
01Md
02No
03Lr


元素の電子配置

No.元素名族No.原子量電子軌道
 1周期1s       
1
HHydrogen水素
1
1.008                 
2
HeHeliumヘリウム
18
4.003                 
 2周期1s2s2p     
3
LiLithiumリチウム
1
6.941                
4
BeBerylliumベリリウム
2
9.012                
5
BBoronホウ素
13
10.81               
6
CCarbon炭素
14
12.01              
7
NNitrogen窒素
15
14.01             
8
OOxygen酸素
16
16.00             
9
FFluorineフッ素
17
19.00             
10
NeNeonネオン
18
20.18             
 3周期1s2s2p3s3p   
11
NaSodiumナトリウム
1
22.99            
12
MgMagnesiumマグネシウム
2
24.31            
13
AlAlminiumアルミニウム
13
26.98           
14
SiSiliconケイ素
14
28.09          
15
PPhosphorusリン
15
30.97         
16
SSulfur硫黄
16
32.07         
17
ClChlorine塩素
17
35.45         
18
ArArgonアルゴン
18
39.95         
 4周期1s2s2p3s3p3d4s4p
19
KPotassiumカリウム
1
39.10        
20
CaCalciumカルシウム
2
40.08        
21
ScScandiumスカンジウム
3
44.96       
22
TiTitaniumチタン
4
47.88      
23
VVanadiumバナジウム
5
50.94     
24
CrChromiumクロム
6
52.00   
25
MnManganeseマンガン
7
54.94   
26
FeIron
8
55.85   
27
CoCobaltコバルト
9
58.93   
28
NiNickelニッケル
10
58.69   
29
CuCopper
11
63.55   
30
ZnZinc亜鉛
12
65.39   
31
GaGalliumガリウム
13
69.72  
32
GeGermaniumゲルマニウム
14
72.61 
33
AsArsenicヒ素
15
74.92
34
SeSeleniumセレン
16
78.96
35
BrBromine臭素
17
79.90
36
KrKryponクリプトン
18
83.80
 1s2s2p3s3p3d4s4p
 5周期KLM4s4p4d5s5p
37
RbRubidiumルビジウム
1
85.47
        
38
SrStrontiumストロンチウム
2
87.62
        
39
YYttriumイットリウム
3
88.91
       
40
ZrZirconiumジルコニウム
4
91.22
      
41
NbNiobiumニオブ
5
92.91
    
42
MoMolybdenumモリブデン
6
95.94
   
43
TcTechnetiumテクネチウム
7
98.91
   
44
RuRutheniumルテニウム
8
101.1
   
45
RhRhodiumロジウム
9
102.9
   
46
PdPalladiumパラジウム
10
106.4
    
47
AgSilver
11
107.9
   
48
CdCadmiumカドミウム
12
112.4
   
49
InIndiumインジウム
13
114.8
  
50
SnTinスズ
14
118.7
 
51
SbAntimonyアンチモン
15
121.8
52
TeTelluriumテルル
16
127.6
53
IIodineヨウ素
17
126.9
54
XeXenonキセノン
18
131.3
 KLM4s4p4d5s5p
 6周期4f5s5p5d6s
55
CsC(a)esiumセシウム
1
132.9            
56
BaBariumバリウム
2
137.3            
57
LaLanthanumランタン
3
138.9           
58
CeCeriumセリウム
3
140.1          
59
PrPraseodymiumプラセオジム
3
140.9         
60
NdNeodymiumネオジム
3
144.2        
61
PmPromethiumプロメチウム
3
146.9       
62
SmSamariumサマリウム
3
150.4      
63
EuEuropiumユウロピウム
3
152.0     
64
GdGadoliniumガドリウム
3
157.3    
65
TbTerbiumテルビウム
3
158.9     
66
DyDysprosiumジスプロシウム
3
162.5     
67
HoHolmiumホルミニウム
3
164.9     
68
ErErbiumエルビウム
3
167.3     
69
TmThuliumツリウム
3
168.9     
70
YbYtterbiumイッテルビウム
3
173.0     
71
LuLutetiumルテチウム
3
175.0    
 4f5s5p5d6s
72
HfHafniumハフニウム
4
178.5   
73
TaTantalumタンタル
5
180.9  
74
WTungstenタングステン
6
183.8 
75
ReRheniumレニウム
7
186.2
76
OsOsmiumオスミウム
8
190.2
77
IrIridiumイリジウム
9
192.2
78
PtPlatinum白金
10
195.1
79
AuGold
11
197.0
80
HgMercury水銀
12
200.6
 4f5s5p5d6s
 5f6s6p6d7s
81
TlThalliumタリウム
13
204.4               
82
PbLead
14
207.2              
83
BiBismuthビスマス
15
209.0             
84
PoPoloniumポロニウム
16
209.0             
85
AtAstatineアスタチン
17
210.0             
86
RnRadonラドン
18
222.0             
 7周期5f6s6p6d7s
87
FrFranciumフランシウム
1
223.0            
88
RaRadiumラジウム
2
226.0            
89
AcActiniumアクチニウム
3
227.0           
90
ThThoriumトリウム
3
232.0          
91
PaProtoactiniumプロトアクチニウム
3
231.0         
92
UUraniumウラン
3
238.0        
93
NpNeptuniumネプツニウム
3
237.0       
94
PuPlutoniumプルトニウム
3
244.1      
95
AmAmericiumアメリシウム
3
243.1     
96
CmCuriumキュリウム
3
247.1    
97
BkBerkeliumバークリウム
3
247.1    
98
CfCaliforniumカリホルニウム
3
251.1     
99
EsEinsteiniumアインスタイニウム
3
252.1     
100
FmFerimiumフェルミウム
3
257.1     
101
MdMendeleviumメンデレビウム
3
258.1     
102
NoNobeliumノーベリウム
3
259.1     
103
LrLawrenciumローレンシウム
3
262.1    
 5f6s6p6d7s
104
RfRutherfordiumラザフォルジウム
4
261.1   
105
DbDubniumドブニウム
5
262.1  
106
SgSeaborgiumシーボギウム
6
263.1 
107
BhBohriumボーリウム
7
262.1
108
HsHassiumハッシウム
8
277
109
MtMitneriumマイトネリウム
9
278


  電子配置の傾向

 電子の充填は、通常最も低いエネルギー順位の軌道から詰まっていき、それは1s,2s,2p,3s,3pなどとなります。 ただし、各軌道には排他原理により電子は2個までしか入ることができません。
 同一エネルギー順位の軌道が複数ある場合には、空いている軌道から詰まっていきます。 この全ての軌道が一通り詰まった場合、さらに2個ずつ対となって詰まっていきます。
 エネルギー順位が高くなると上位の順位とのエネルギー差が小さくなっていきます。 特にd軌道とこの上位のs軌道とのエネルギー差はかなり小さくなります。 このため、電子同士の相互作用により、エネルギー順位の入れ換えといったことも起ります。

  排他原理

 排他原理とはパウリの排他原理のことで、これは同一軌道にはただ一種の電子しか入ることができないというものです。 電子はスピンという量子数を持ち、これは-1/2と1/2の2つの値を持つことができることから、2個まで入ることが可能になります。

  電子軌道

 電子の軌道は主量子数nと方位量子数lによって定まります。 この軌道はさらに磁気量子数によって分かれ、この個数は 2l+1になります。 方位量子数の個数はn個になり、これは0,1,2,…,n-1という値を持ちます。 方位量子数により、0のものがs電子、1のものがp電子、2のものがd電子、3のものがf電子と呼ばれます。
 s電子からf電子の軌道の数は、それぞれ 1,3,5,7となります。
 

  族番号

 1〜18は新IUPACによる族番号で、1A〜7A(TA〜ZA)・8([)・1B〜7B(TB〜ZB)・0は従来の族名です。

  原子殻

 K殻は1s、L殻は2s〜2p、M殻は3s〜3d、N殻は4s〜4fとなります。

  元素の分類

 族番号が1、2、12〜18は典型元素、これら以外の3〜11族(ただしアクチノイドまで)は遷移元素と呼ばれます。 遷移元素はd電子を持ち、この軌道と上位のs電子の軌道が満たされていない元素になります。
 また、1族は水素を除いてアルカリ金属元素、2族はアルカリ土類金属元素(ただし、狭義にはベリリウムとマグネシウムは含まれません)、17族はハロゲン元素、18族は希ガス元素になります。
 なお、超ウラン元素というのは人工的に作られた元素のことで、これは93番のネプツニウム以降の元素となります。

  不確実性

 軌道状態が不確実なものに以下があります。

・Tc(43)の4d軌道と5s軌道
・Ce(58)〜Pm(61)の4f軌道と6s軌道
・Gd(64)〜Tb(65)の4f軌道と5d軌道
・Dy(66)〜Er(68)の4f軌道と6s軌道
・Ac(89)〜Th(90)の6d軌道と7s軌道
・Pa(91)〜U(92)の5f軌道と6d軌道・7s軌道
・Np(93)〜Am(95)の5f軌道と7s軌道
・Cm(96)の5f軌道と6d軌道・7s軌道
・Bk(97)〜No(102)の5f軌道と6d軌道(特にこれが不確実なようです)


参考文献