元素の性質

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元素の性質

  1. アルカリ金属の性質
  2. アルカリ土類金属の性質
  3. ハロゲン族の性質
  4. 希ガスの性質
  5. 金属元素と非金属元素の性質
  6. 遷移元素(遷移金属)の性質
  7. 典型元素の性質

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元素の性質

元素の性質は、その持っている陽子の数で決定される。原子の重さ【質量数】には依存しない。(水素はわずかだが化学的な性質にわずかな差がある。)

アルカリ金属の性質

アルカリ(Alqaliy)アラビア語の焼く"qalay"に接頭語がついたもの。カリウムは英語でPotashと呼ばれるが、これも灰(ash)汁を壷(pot)で煮詰めて得られるから。

アルカリ金属は水と反応してアルカリ性を示す。

リチウム(Lithium>
ギリシャ語の石(Lithos)にちなむ。最も軽い金属で水の半分程度(534kg/m3
電池、水素貯蔵、触媒、リチウムグリス
ナトリウム(Sodium)
ラテン語のnatron(炭酸ナトリウム)から。英語名はアラビア語のソーダ(soda>
カリウム(Potassium)
木灰に多く含まれる。
アルカリ土類金属の性質
ハロゲン族の性質
ハロゲン

フッ素、塩素、臭素、ヨウ素は性質がよく似ており、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属と典型的な塩を形成するので、これら元素からなる元素族をギリシャ語の塩 alos と、作る gennao を合わせ「塩を作るもの」という意味のハロゲン (halogen) と命名された。

第17族元素 - Wikipediaより引用

名前の由来どおり、アルカリ金属やアルカリ土類金属と塩(注:"えん"と読む)を作りやすい。周期が後になるにつれて融点・沸点が上昇し、反応性が低くなる。いずれも色のある気体になる。フッ素は極めて反応性が高くガラスや白金でさえ侵され、極めて有毒である。そのため、この元素が単利されるまで多くの化学者が命を落としたり病気になっている。

フッ素(英語名:Fluorine)
ラテン語のFoluere(流れ=英語のFlow)に由来。英語名は蛍石(Fluorite)に由来する。
塩素(英語名:Chlorine)
ギリシャ語のChloros,あるいはラテン語のChloruse--いずれも黄緑色--に由来する。クロレラ
臭素(英語名:Bromine)
ギリシャ語のBromos(臭い、悪臭)が由来。ブロマイドは臭化銀から・・
ヨウ素(英語名:Iodine)
ギリシャ語のIodes(すみれ色)に由来。日本語名はドイツ語のJodを沃度と当て字したから。
希ガスの性質
金属元素と非金属元素の性質

金属元素は、一般的に電気を流しやすく展性があり水銀を除き固体。

金属の性質

金属の一般的な性質といわれるものは下記。

  1. 電気を通しやすい。
  2. 導体である。自由電子が存在し、それが電気を運ぶ。
  3. 金属光沢がある。←自由電子が光を弾くため
  4. 常温では固体(例外は水銀)
  5. 固体は結晶構造をもつ
  6. 不透明
  7. 硬度が高い
  8. 抗張力が大きい
  9. 弾性がある
  10. 可鍛性がある
  11. 疲労に対する抵抗力がある
  12. 正の原子価をとる(単独では陽イオンとなる)
  13. フェルミ面を持つ
  14. 熱を通しやすい

半導体はSiとGe

遷移元素(遷移金属)の性質

周期表の3族から11族まで、すなわち、真ん中部分の元素番号21~29番まで(とその下)の族は遷移元素と呼ばれ、それ以外は典型元素と呼ばれる。

遷移元素と呼ばれるわけ

元々、メンデレーエフが発見した当時の周期表では、現在の遷移元素と呼ばれる元素はほとんど発見されていなかった。また希ガス類も発見されていなかったため、典型的な性質を示す典型元素、VII族とI族の間に存在する橋渡し的な元素という意味で遷移元素と名づけられた。

歴史

歴史的には、当初メンデレーエフが周期表(短周期表)を作成した際には、今日の第3族~第7族元素で発見されているものは少なく、また発見されていたものが多い第8~第10族元素に属する元素であっても1つの族(VIII族)に纏められていた。それというのも、短周期表を区分する物性や化学的性質は、s電子p電子など、主に最外殻電子の性質に由来するものであり、d電子f電子などの内殻電子の構成に由来する元素の変化は目だって現れなかった為である。メンデレーエフは原子量順に並べると、化学的性質の異なるVII族とI族の間に、性質の似通った3つの元素の組から構成されるVIII族元素が来ることを見出し、VII族とI族を繋ぐ元素グループという意味で遷移元素という名称を与えた。

その後第3族~第7族元素の発見により、周期表も改良され今日の第1・2および12~18族元素から構成される典型元素(短周期族名の後にAをつけて区別する)と第3族~11族元素から構成される遷移元素(短周期族名の後にBをつけて区別する)が短周期表の中で分類されるようになった。

量子力学により元素のもつ電子殻の構造が理解され、s、p、d、fなど電子ブロック分類に基づく長周期表や拡張周期表で元素が分類されるようになり、今日では、第3~第11族元素を指して遷移元素と呼ぶようになった。

遷移元素 - Wikipediaより引用

その他の遷移元素族の名前
第3族
希土類
希(まれ)と言われるが実際にはたくさんある。ブラウン管の蛍光剤
第4族
チタン族
第5族
バナジウム族
第6族元素
クロム族
第7族元素
マンガン族
第8族元素
鉄族
第9族元素
なし
第10族元素
白金族
第11族元素
銅族
典型元素の性質

典型元素は、その電子配置との関係で周期表がまさに周期表たる性質を示す。量子論で電子の軌道が説明されるようになって、はじめて、このように典型的な性質が現れるか理解できるようになった。簡単に言うと、K核, L核, M核・・・と呼ばれる軌道は実際にはさらにいくつかの量子論的な軌道に区別されるから。



First Published
2006-04-01
Last Modified
2006-04-08 12:00:00 (JST)
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