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最終更新日: 2024 年 9 月 29 日

化学元素の周期表

現代の元素周期表

化学元素の周期表を族ごとにカラーコードで表示。これにより、元素の化学的特性を予測し、周期的な傾向 (電気陰性度、原子半径など) を理解し、化学反応の研究を促進し、新しい材料の探索をガイドすることが可能になります。

周期表の歴史

ザ化学元素の周期表化学における最も重要なツールの 1 つである、によって開発されました。ドミトリ・メンデレーエフそのオリジナル版は、当時知られていた 63 個の元素を原子量の増加によって分類し、それらの化学的性質の周期性を強調しました。メンデレーエフの偉大な革新は、当時まだ知られていなかった元素を空の箱のままにしておくことであり、彼はその性質を驚くべき精度で予測しました。

メンデレーエフには知られていないが今日では不可欠な10の要素

要素シンボル原子番号発見現代の用途
ヘリウムおい21868年 (太陽分光法)風船、MRI、溶接
ガリウムガ311875年半導体(電子チップ)
ゲルマニウムゲ321886年光ファイバー、赤外線レンズ
ラジウムラ881898年 (ピエールとマリー・キュリー)以前は医学(放射線治療)に携わっていました
ネオン生まれる101898年照明(電飾サイン)
プルトニウムできた941940年原子力エネルギー(民生用および軍事用)
テクネチウムTc431937年(最初の人工元素)核医学(スキャナー)
フランシウム神父871939年基礎研究(非常にまれ)
ウランあなた921789年(ただし性質は不明)原子力発電所、兵器
白金ポイント78知られているが研究されていない自動車用触媒、宝飾品

歴史的メモ

メンデレーエフは驚くべき精度で次の性質を予測しました。ガリウム(彼はこれを「エカアルミニウム」と呼んだ)、ゲルマニウム(「エカシリコン」)とスカンジウム(「エカボロン」)。これらの後の発見により、彼の周期表が検証されました。

構造と組織

最新の表は、(現在までに)知られている 118 個の元素を、原子番号(陽子の数)と繰り返し現れる化学的性質に従って整理しています。内容は以下のとおりです。

元素の分類

要素は 3 つの主要なカテゴリに分類されます。

  1. 金属(左と中央) - 優れた導体、可鍛性
  2. 半金属- 中間プロパティ
  3. 非金属(右) - 導体が悪く、壊れやすい

要素のファミリー

特定のグループは特に類似した化学的性質を持っています。

合成元素

ウラン (原子番号 >92) を超える元素は通常合成であり、実験室で製造されます。多くの場合、それらは非常に不安定であり、放射能によってすぐに崩壊します。

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ヘリウム (He, Z = 2):ビッグバンの名残と恒星の役割
リチウム (Li, Z = 3):現代バッテリーの鍵となる元素
ベリリウム (Be, Z = 4):希少で優れた特性を持つ金属
ホウ素 (B, Z = 5):材料科学の鍵となる元素
炭素 (C, Z = 6):生命の元素
窒素 (N, Z = 7):大気中に豊富に存在する元素
酸素 (O, Z = 8):生命の中心となる元素
フッ素 (F, Z = 9):反応性の高い必須元素
ネオン (Ne, Z = 10):希ガスの貴族元素
ナトリウム (Na, Z = 11):反応性の高い多目的元素
マグネシウム (Mg, Z = 12):生物学と産業に不可欠な元素
アルミニウム (Al, Z = 13):軽量で多目的な元素
ケイ素 (Si, Z = 14):地球と現代技術の鍵となる元素
リン (P, Z = 15):生命に不可欠な基本元素
硫黄 (S, Z = 16):生命と産業に不可欠な元素
塩素 (Cl, Z = 17):化学産業と消毒の鍵となる元素
アルゴン (Ar, Z = 18):大気中の貴族元素

カリウム (K, Z = 19):水上の火から心臓の鼓動まで

カルシウム(Z = 20): 骨の建築家と山の彫刻家

スカンジウム (Sc, Z = 21):科学的予測の勝利

チタン (Ti, Z = 22):軽量で優れた性質を持つ金属

バナジウム (V, Z = 23):多面的な戦略金属

クロム (Cr, Z = 24):優れた性質を持つ輝く金属

マンガン (Mn, Z = 25):多面的な遷移金属

鉄 (Z=56):我々の文明の金属的基盤

コバルト (Co, Z = 27):磁性と戦略的な性質を持つ金属

ニッケル (Ni, Z = 28):磁気特性を持つ耐食性金属

銅 (Z=29):優れた特性を持つ伝導性金属

亜鉛 (Zn, Z = 30):保護と生命に不可欠な金属

ガリウム (Ga, Z = 31):驚異的な物理的性質を持つ金属

ゲルマニウム (Ge, Z = 32):電子時代を切り開いた準金属

ヒ素 (As, Z = 33):二面性を持つメタロイド

セレン (Se, Z = 34):必須の光電気的元素

臭素 (Br, Z = 35):有毒な蒸気を持つ液体ハロゲン

クリプトン (Kr, Z = 36):スペクトル光を持つ貴ガス

ルビジウム (Rb, Z = 37): 原子時計のアルカリ金属

ストロンチウム (Sr, Z = 38):赤い炎の金属

イットリウム (Y, Z = 39): 革新的な技術応用を持つ希土類元素

ジルコニウム (Zr, Z = 40): 原子炉の超耐久金属

ニオブ (Nb, Z = 41):CERNと現代の鋼の超伝導体

モリブデン (Mo, Z = 42):高性能鋼に不可欠な金属

テクネチウム (Tc, Z = 43):最初の完全人工元素

Ruthenium (Ru, Z = 44): Das Edelmetall der Fortgeschrittenen Technologien

ロジウム (Rh, Z = 45):世界で最も貴重な金属

パラジウム (Pd, Z = 46):グリーンテクノロジーの水素スポンジ

銀 (Ag, Z = 47):伝導性の記録を持つ千年金属

カドミウム (Cd, Z = 48):ニッケル・カドミウム電池の論争の的となった金属

インジウム (In, Z = 49):現代スクリーンの見えない元素

スズ (Sn, Z = 50):青銅器時代の祖先金属

アンチモン (Sb, Z = 51):見過ごされている戦略的メタロイド

テルル (Te, Z = 52):再生可能エネルギーの希少な半金属

ヨウ素 (I, Z = 53):生命に不可欠な紫色のハロゲン

キセノン (Xe, Z = 54):例外的な性質を持つ希少な貴ガス

セシウム (Cs, Z = 55):最も反応性の高い金属と時間の守護者

バリウム (Ba, Z = 56):医療画像診断の重金属

ランタン (La, Z = 57):希土類元素の旗手

セリウム (Ce, Z = 58):逆説的に豊富な希土類元素

プラセオジム (Pr, Z = 59): 緑色の塩を持つ希土類元素

ネオジム (Nd, Z = 60): 永久磁石の王様

プロメチウム (Pm, Z = 61):幻の希土類元素

サマリウム (Sm, Z = 62):恒星起源の地球磁石

ユウロピウム (Eu, Z = 63):赤色発光蛍光体

ガドリニウム (Gd, Z = 64):医療画像の磁気原子

テルビウム (Tb, Z = 65):緑色発光と磁気の原子

ジスプロシウム (Dy, Z = 66):グリーンエネルギーの磁性原子

ホルミウム (Ho, Z = 67):医療用レーザーの磁性原子

エルビウム (Er, Z = 68): 光ファイバーネットワークの基礎ドーパント

ツリウム (Tm, Z = 69):レーザー光とX線の原子

イッテルビウム (Yb, Z = 70):時間とレーザー光の原子

ルテチウム (Lu, Z = 71):希土類元素の究極の宝石

ハフニウム (Hf, Z = 72):原子炉とマイクロプロセッサの原子

タンタル (Ta, Z = 73):生命とハイテクノロジーの金属

タングステン (W, Z = 74):火に挑む金属

レニウム (Re, Z = 75):記録とハイテクの金属

オスミウム (Os, Z = 76):極限の密度と硬さを持つ金属

イリジウム (Ir, Z = 77):宇宙の大変動の証人

白金 (Pt, Z = 78):不変の貴金属の王

金(Au, Z = 79):永遠と富の金属

Q水銀 (Hg, Z = 80):有毒な液体金属

タリウム (Tl, Z = 81):完全な毒と影の元素

鉛(Pb, Z = 82):文明と毒性の重金属

ビスマス (Bi, Z = 83):医療応用の重金属

ポロニウム (Po, Z = 84): 放射能と危険の元素

アスタチン (At, Z = 85):周期表の幻

ラドン (Rn, Z = 86):家庭内の放射性ガス

フランシウム(Fr, Z = 87):捉えどころのないアルカリ金属

ラジウム (Ra, Z = 88):暗闇で輝く元素

アクチニウム (Ac, Z = 89):アクチノイド系列の重要な元素

トリウム (Th, Z = 90):豊富な原子力エネルギー源

プロトアクチニウム (Pa, Z = 91):中間的で短命な元素

ウラン (U, Z = 92): エネルギーを内包する元素