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周期表は、人間に知られているすべての化学元素の順序付きリストです。その中で、原子は原子番号の昇順で左から右に配置され、原子核に陽子が 1 つしかないため原子番号 1 の水素から始まります。
ただし、周期表には他のレベルの組織があります。実際、現代の周期表の原子は、原子番号順に並べられるだけでなく、グループと周期にも編成されています。次に、両者の違いを明確にしていきます。
周期表の周期
推測しやすいように、周期表と呼ばれる理由は、原子を原子番号に従って配置することにより、特定の物理的および化学的性質が周期的に繰り返されるという事実に関係しています。ピリオドは、特定の特性 (金属特性、水との反応性、原子価 +1 など) の出現と同じ特性の次の出現の間にある原子のセットにすぎません。周期表では、これは同じ行 (水平線) にある原子によって表されます。
ご覧のとおり、周期表には合計で 7 つの期間があり、表の左側に番号が付けられています。この一連の元素 (ランタニドとアクチニド)は、実際にはそれぞれ周期 6 と 7 に位置し、ランタンとアクチニウムの後、ハフニウムとラザホージウムの前にあるため、最後の 2 行を別の周期として混同しないでください。
構造的な観点から、同じ期間にある要素は、同じ原子価シェルを共有することによって特徴付けられます。言い換えれば、それらはすべて、同じ電子殻またはエネルギー準位に、最も外側の電子、つまり価電子を持っています。なお、上記エネルギー準位は周期の数と一致する。
ある期間にわたってある元素から次の元素に移動する場合、原子番号の差は常に 1 です。最後に、水素元素で始まる最初の期間を除くすべての期間は、アルカリ金属で始まり、希ガスで終わります。
| 期間 | アイテム | 特徴 |
| 期間1 | 水素（H）からヘリウム（He）へ | 2つの要素しかありません。オクテット規則には従いません。 |
| ピリオド2 | リチウム（Li）からネオン（Ne）へ | 8つの要素があります。sブロックとpブロックの要素のみが含まれます。 |
| ピリオド 3 | ナトリウム（Na）からアルゴン（Ar）へ | 8つの要素があります。すべてに少なくとも 1 つの安定同位体があります。 |
| ピリオド4 | カリウム（K）からクリプトン（Kr）へ | 18の要素があります。ブロックdの要素を持つ最初のピリオドです。 |
| ピリオド5 | ルビジウム（Rb）からキセノン（Xe）へ | 18の要素があります。それはs、p 、およびdブロックの要素を持ち、要素の 1 つであるテクネチウムは放射性です。 |
| ピリオド6 | セシウム（Cs）からラドン（Rn）へ | 32 の要素が含まれています。これは、ブロックfの要素を持つ最初のピリオドです。 |
| ピリオド7 | フランシウム（Fr）からオガネソン（Og）へ | 32 の要素が含まれています。すべての元素は放射性で、重い元素はすべて合成です。 |
周期表の元素のグループ
周期表の構成の次のレベルで、おそらく最も重要なのは、元素グループのレベルです。これらは、周期表の列に対応しています。グループは、各期間の後にプロパティが繰り返される要素のセットに対応します。たとえば、期間 2 を通過し、その期間の最後の要素であるネオンに到達すると、前の期間の最初の要素であるリチウムと非常によく似た特性を持つナトリウムに進みます。
周期表の作成は、ある周期から次の周期に移るとき、同様の特性を共有するすべての元素が同じ列にグループ化されるように行われました。これらの列は要素グループと呼ばれます。
少なくとも、周期表のsブロックとpブロックにある代表的な元素については、各グループの元素の特性は互いによく似ています。
たとえば、すべてのグループ 1要素は、同じ原子価を持ち、同じクラスの化学反応に関与する非常に活性な金属です。グループ 2要素は互いに多くのプロパティを共有しますが、グループ 1要素と共有するプロパティは少なくなります。最後に、18 族の元素はすべて単原子ガスであり、沸点が非常に低く、反応性が非常に低いです。
同じグループに属するすべての元素が共有する最も重要な特徴は、それらが同じ数の価電子を持ち、最後に占有された電子殻の電子配置も共有することです。
グループの番号と名前
以前は、周期表のグループは文字 A と B で識別される 2 つの大きなグループに分けられていました。その後、これら 2 つの大きなグループに属する各列には、原子価に関連するローマ数字が割り当てられました。
グループ A の元素は、周期表のsブロックとpブロック、つまり最初の 2 列と最後の 6 列に属する代表的な元素に対応していました。残りの要素、つまり周期表の中央ブロックを形成する要素は、遷移 ( dブロック) と内部遷移 ( fブロック) 要素で構成されます。
Aグループには順番に番号が付けられていたのに対し(AI、AII、AIII、…、AVIIII)、Bグループは定義された順序に従っておらず、実用化が困難でした。このため、この分離は破棄され、今日では 1 から 18 までの番号が付けられています。さらに、一部のグループには、それを構成する要素のすべてまたはほとんどに共通する特性または特性を示す共通名も付けられています。これを次の表にまとめます。
| IUPAC名 | 一般名 | 家族 | CAS 名 (非推奨) |
| グループ1 | アルカリ金属 | リチウムファミリー | AI |
| グループ 2 | アルカリ土類金属 | ベリリウムファミリー | ⅡA |
| グループ 3 | スカンジウムファミリー | ⅢB | |
| グループ 4 | チタンファミリー | BVI | |
| チーム5 | バナジウム族 | VB | |
| グループ 6 | クロームファミリー | VIB | |
| グループ7 | マンガン族 | VIIB | |
| グループ 8 | アイアンファミリー | VIIIB | |
| グループ 9 | コバルト族 | VIIIB | |
| グループ 10 | ニッケル族 | VIIIB | |
| グループ 11 | 鋳造金属 | 銅族 | IB |
| グループ 12 | 揮発性金属 | 亜鉛ファミリー | IIB |
| グループ 13 | イコサゲン | ホウ素族 | IIIA |
| グループ 14 | クリスタローゲン | カーボンファミリー | バット |
| グループ 15 | プニクトゲン | 窒素族 | 行く |
| グループ 16 | カルコゲン | 酸素ファミリー | 経由 |
| グループ 17 | ハロゲン | フッ素系 | VIIA |
| グループ 18 | 希ガス | ヘリウムファミリー | VIIIA |
グループと期間の違い
次の表は、期間とグループの主な違いをまとめたものです。グループおよび期間間の周期的特性の傾向の違いも表に含まれています。
| 基準 | 期間 | 集まる |
| 位置 | 行 (水平) | 列 (垂直) |
| 番号 | 全7期あります | 18グループあります。 |
| 共有機能 | 同時期の元素は同じ原子価殻を持つ。 | 同じグループ内の要素は、同じ価電子殻の電子配置を持ちますが、殻は異なります。 |
| 電気陰性度の傾向 | 期間を通して増加します。 | グループを下るにつれて減少します。 |
| 有効核電荷の傾向 | 期間中増加 | グループを下に移動するにつれて減少します |
| 原子半径の傾向 | 期間中減少 | グループの下に増加します |
参考文献
- ブラウン、T. (2021)。化学：中央科学（第11版）。ロンドン、イギリス: ピアソン教育。
- Chang、R.、Manzo、Á。R.、ロペス、PS、およびヘランツ、ZR (2020)。化学（第10版）。ニューヨーク州ニューヨーク市: MCGRAW-HILL。
- Helmenstine、Anne Marie、Ph.D. （2020年8月25日）。要素グループと期間の違い。https://www.thoughtco.com/element-groups-vs-periods-608798から取得
- 現代の周期表: 期間とグループ(SF)。https://courses.lumenlearning.com/cheminter/chapter/modern-periodic-table-periods-and-groups/から取得
 と周期 (行) にどのように編成されているかを学びます。差群要素と期間){kind=link}