東大塾長の山田です。 このページでは、 「 周期表と覚え方(原子量・語呂合わせ) 」について解説しています 。 「周期表の縦、横の列の名前や規則性」 「典型元素、遷移元素とは?」 「金属元素、非金属元素とは?」 「周期表の覚え方は?」 といった疑問がすべて解決できるように、すべて解説しています。 ぜひ、参考にしてください! 1. 周期表 (表中の赤い波線に特に意味はないので気にしないでください) 1. 1 周期表とは? 元素を原子番号の順番で並べていったとき、周期的に性質の類似した元素が存在します。また、イオン化エネルギーや電子親和力、原子半径、単体の沸点・融点などにも周期性がみられます。 このような周期性を周期律 といいます。 周期律に従って元素を配列した表のことを周期表 といいます。 また、周期表の 横の並びを周期、縦の並びを族 といいます。 周期は第1周期~第7周期まで、族は1族~18族まであります。 元素には原子番号という通し番号がついていて、横の並びは 原子番号の順 になっています。 同じ族の元素は 最外殻の電子配置が同じであるので、性質が類似しています。 1. 2 過去の周期表と現在の周期表 過去と現在の周期表の比較はよく出題されるので、しっかり違いを覚えておきましょう。 過去の周期表 現在の周期表 作者 メンデレーエフ 不明 並び順 原子量 原子番号 過去の周期表を作った人と、原子がどのような順番で並べられているかが大事です。 現在の周期表の作者は問われることはないので覚える必要はありません。 2. 遷移元素と典型元素 2. 1 典型元素とは? 受験のプロが教える、化学の周期表の族（縦）の覚え方【覚えやすいゴロを紹介！】 - YouTube. 周期表の1族、2族、12族~18族の元素を典型元素 と呼びます。(上の表の水色で塗りつぶされた部分) 典型元素の化合物は無色であるものが多いです。 典型元素では、族・周期について次のようなことがいえます。 2. 1. 1 同族元素 同族の元素は、 価電子数が等しく、互いに性質が似ています。 2. 2. 2 同周期の元素 同周期の元素では、原子番号が増えるにつれ価電子が増加します。 したがって、周期表の左側の元素ほど陽イオンになりやすく、18族を除く右側の元素ほど陰イオンになりやすいです。 2. 2 遷移元素とは? 周期表の3族~11族の元素を遷移元素 と呼びます。(上の表の緑色で塗りつぶされた部分) 遷移元素は電子配置の記事で述べた規則性には従わず、次の表のような電子配置を取ります。 (この理由は大学の電子軌道を理解しないといけないので、こうなるとだけ覚えてください) 元素 K殻 L殻 M殻 N殻 21 \({\rm Sr}\) 2 8 9 2 22 \({\rm Ti}\) 10 23 \({\rm V}\) 11 24 \({\rm Cr}\) 13 1 25 \({\rm Mn}\) 26 \({\rm Fe}\) 14 27 \({\rm Co}\) 15 28 \({\rm Ni}\) 16 29 \({\rm Cu}\) 18 30 \({\rm Zn}\) 価電子が原子の性質を決めると別の記事で説明しましたが(詳しくは「原子構造と電子配置」の記事を参照してください)、遷移元素は 価電子の数が1~2でほぼ同じであるため隣り合う左右の元素の性質が似ています。 2.
上記のような語呂合わせで水素からカルシウムまでを順番に覚えましょう。 20番のカルシウムまで順番に覚えたら、 あとは縦列を覚えていきましょう。 周期表の縦の列(族)の覚え方 特に第1族と第2族、17族、18族を覚えましょう。 なぜ覚えるか? 性質が似ているから です。 第1族では水素を除いた ・Li ・Na ・K ・Rb ・Cs ・Fr を覚えましょう。 水素を除いた第1族を『アルカリ金属』 といいます。 性質が特に似通っているところにはグループ名がつきます。 ではどんなところが似通っているのでしょう? 水と激しく反応した後、アルカリを作るところが似通っている んです。 アルカリ金属の覚え方は リッチ(Li)な(Na)母ちゃん(K)ルビー(Rb)せしめて(Cs)フランス(Fr)へ です。 そして、第2族で覚えないといけないのは 第2族ではベリリウムとマグネシウムを除いた ・Ca ・Sr ・Ba ・Ra 第2族でベリリウムとマグネシウムを除いたものをアルカリ土類金属 といいます。 アルカリ土類金属の覚え方は キャ(Ca)ッスル(Sr)バ(Ba)ラ(Ra) そして 第17族(グループ名はハロゲン) ・F(フッ素) ・Cl(塩素) ・Br(臭素) ・I(ヨウ素) ・At(アスタチウム) を覚えてください。 第17族ハロゲンの覚え方は ふっ(F)くら(Cl)ブラウス(Br)私が(I、ヨウ素だけど、英語で私)アタック(At) 第18族(グループ名は希ガス) ・He ・Ne ・Ar ・Kr ・Xe(キセノン) ・Rn 第18族希ガスの覚え方は 変(He)ね(Ne)アルコール(Ar)臭い(Xe、キセノンだけど無理やり)ラドン(Rn) 以上で周期表における縦の列の覚え方についての解説を終わります。 スポンサードリンク
3. アルカリ土類金属 周期表で左から 2 番目の列である、第 2 族を アルカリ土類金属 といいます。 アルカリ土類金属は ベリリウムとマグネシウムを除く 原子番号 20 の Ca(カルシウム) 、原子番号 38 の Sr(ストロンチウム) 、原子番号 56 の Ba(バリウム) 、原子番号 88 の Ra(ラジウム) です。 3-1. すいへーりーべーぼくのふねとは？周期表の面白い下ネタ覚え方を紹介 | 鉄平塾～トレイルランニング走り方教室と健康法の学びブログ. なぜベリリウムとマグネシウムはアルカリ土類金属に入れられないの? アルカリ土類金属はアルカリ金属と似ていて、単体は常温でも水と反応する、炎色反応を示すという特徴があります。しかし ベリリウムとマグネシウム の単体は 常温の水と反応せず 、 炎色反応を呈しません 。 原子のサイズが小さいためにカルシウム以下の元素と違う挙動を示すと考えられるため、 アルカリ土類元素とは分けて いるのです。ベリリウムとマグネシウムを一つのグループにしてマグネシウム族と表すこともあります。 3-2. アルカリ土類金属の特徴 アルカリ土類金属は最外殻に電子を 2 個持っており、 2 価の陽イオンになりやすい 元素です。そしてアルカリ金属と同様に 反応性が高く 、 常温の水と反応し水酸化物をつくります 。空気中でも反応してしまう ストロンチウムとバリウムは 単体を 石油中に保存する ことを覚えておきましょう。 また、アルカリ金属と同様にそれぞれに 炎色反応 を呈します。 ではそれぞれの炎色反応の色を見ていきましょう。 Ca(カルシウム) オレンジ色 Sr(ストロンチウム) 真紅色 Ba(バリウム) 黄緑色 Ra(ラジウム)赤紫色 桜木建二 次はアルカリ土類金属の覚え方だ。ベリリウムとマグネシウムは違うけれど第 2 族なので一緒に覚えてしまおう。 ベー(Be)マグに(Mg)カ(Ca)ストロの(Sr)バ(Ba)ラを(Ra) 4. ハロゲン 周期表で右から 2 番目の列である、第 17 族を ハロゲン といいます。 ハロゲンは原子番号 9 の F(フッ素) 、原子番号 17 の Cl(塩素) 、原子番号 35 の Br(臭素) 、原子番号 53 の I(ヨウ素) 、原子番号 85 の At(アスタチン) です。 4-1.
周期表と電子配置 陽子と中性子が集まって構成している原子核の周りを、とても小さなマイナスの電荷をもつ電子が飛び周っています。この 電子は決められた部分 を飛んでいて、その空間のことを 電子殻 と言うのです。 電子は 内側から入る ことが決まっていて、一番内側の殻から順番に、K 殻、 L 殻、M 殻…と名付けられていて Q 殻まであります。周期表で横に並んでいる元素は、電子が入っている最外殻が何殻か?が同じ元素です。例えば第 1 周期の元素は最外殻が K 殻で、第 2 周期の元素は最外殻が L 殻になります。 それぞれの電子殻には入ることができる電子の数が決まっていて、K 殻は 2 個、L 殻は 8 個、M 殻は 18 個というように、内側から n 番目の殻に入ることができる最大の個数=2n 2 個です。 さらに、重要なのが 最大の個数がいくつの場合でも 、L 殻より外側は 最外殻に入っている電子の数は 8 個で安定化 します。 周期表では最外殻が何殻であっても、その殻に入っている 電子の数が同じ元素が縦に並んで いるのです。そして、最外殻に入っている電子の数が同じという事は、 化学結合できる電子の数が同じ という事で、 化学的性質がよく似て います。 1-3. 化学的性質が似ているとはどういうことか? 最外殻に入っている電子の数(1 族~ 17 族では 価電子 と言って化学結合に使うことができる電子の数を指します)が同じだと、化学的性質が似るということはどういうことでしょうか? 原子が化学結合したりイオンになったりする時に、 価電子がいくつあるかによって 、 どんな原子と化合物をつくりやすいかやどんなイオンになりやすいか が変わってきます。 第 1 族を例にとって解説しましょう。 第 1 族のアルカリ金属は価電子の数が 1 個の原子たちです。価電子の数が 1 個ということは、安定になるために電子を手放しやすく 1 価の陽イオンになりやすい という性質があります。さらに簡単に電子を持っていかれてしまう、ということは 酸化されやすい です。(電子を失うことを酸化されると言います。) そして価電子の数が 1 個しかないため不安定であり、常にその 1 個の価電子を他の原子に渡して安定化したいので、とても 反応性が高く 常温の水とも激しく反応するのです。 化学反応は電子のやり取り で起こります。 一番外側に持っている電子の数が同じ という事は、 同じような反応が起きやすく 、つまり 化学的性質が似る ということです。 桜木建二 原子番号順に元素を並べると、周期的に最外殻に入っている電子の数が繰り返されるので、周期的に化学的性質が似ている元素が現れることになる。周期表という元素の一覧を作ったメンデレーエフのすごい発見だな。 2.
よぉ、桜木建二だ。同族元素って言葉を聞いたことがあるか? 高校で化学を学ぶ時に「水兵リーベボクの船…」って元素を覚えたよな。その時に周期表という元素を並べた表を使って学んだはずだ。そして、周期表で縦に並んでいる元素のことを同族元素というんだ。 今回は「同族元素」とその特徴について、化学実験を生業にしてきたライターwingと一緒に解説していくぞ。 解説/桜木建二 「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。 ライター/wing 元製薬会社研究員。小さい頃から化学が好きで、実験を仕事にしたいと大学で化学を専攻した。卒業後は化学分析・研究開発を生業にしてきた。化学のおもしろさを沢山の人に伝えたい! 1. 周期表の見方と同族元素 image by iStockphoto 化学を学ぶ時に必ず出てくるのが元素です。そして多数ある元素をすべて原子番号順に並べ、 性質が似ている元素を縦にグループ分けしたものを周期表 といいます。 周期表の 横の行を第〇周期 、 縦の列を第〇族 と呼ぶので覚えておきましょう。元素は典型元素と遷移元素に分けられ、典型元素は 1 族~ 2 族と 12 族~ 18 族で、遷移元素はその他で周期表の中間部分にある元素です。 典型元素 は 縦に性質が似ている元素が並んで います。そして、 縦に並んでいる元素=同族元素 は電子配置において 最外殻に入っている電子の数が同じ です。(希ガスはヘリウムが 2 個で後は 8 個) 最外殻に入っている電子の数が同じとは、どのような意味があるのでしょうか? こちらの記事もおすすめ 元素に規則性を見つけたメンデレーエフの周期表をわかりやすく元研究員が解説 – Study-Z ドラゴン桜と学ぶWebマガジン 1-1. 周期表の並び方 image by Study-Z編集部 周期表は原子番号順に左上から元素が並んでいます。1 族の 1 番上に水素、18 族の 1 番上にヘリウムときて、1 族の 2 周期目にリチウムが配置されていますよね。 なぜこのような隙間が空いた並び方になっているのでしょう?それは、 電子配置で最外殻に入っている電子の数を縦に揃えたい から、このような並びになっているのです。 では、ここから原子の構造と電子配置についておさらいしましょう。 1-2.
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