周期表の解説

周期表を読み解き、使いこなすために必要な考え方をテーマごとに解説します。

周期表の読み方：1つのマスからブロック構造まで

周期表の各マスにある原子番号・元素記号・原子量の意味、族と周期、s・p・d・fブロック、下に分けられたランタノイドとアクチノイド、金属と非金属の境界まで、初めて読む人向けに順を追って解説します。

デーベライナーの三つ組元素、ニューランズのオクターブの法則、1869年のメンデレーエフの周期表と空欄の予言、モーズリーの原子番号、シーボーグのアクチノイド概念、そして2016年の第7周期完成まで、約200年の歩みをたどります。

周期表の左端にある1族・2族の元素について、共通する性質、族を下るほど反応性が高まる理由、炎色反応の色、身近な用途、対角関係、そして水素をどこに置くべきかという問題までをまとめます。

3〜12族の遷移金属が多くの酸化数をとり、色鮮やかな錯体をつくり、優れた触媒になる理由をd軌道から解説します。鉄・銅・チタン・白金などの代表的な元素や、体内での役割も紹介します。

13〜18族のpブロック元素を族ごとに見ていきます。金属から非金属への移り変わり、半導体を支える半金属、反応性の高いハロゲン、反応しないと考えられていた貴ガスがキセノン化合物をつくると判明した経緯までを解説します。

周期表の下に並ぶ2行、ランタノイドとアクチノイドを解説します。ランタノイド収縮とその影響、レアアースが実は希少ではない理由と供給の問題、ウランを超える超ウラン元素、放射性のアクチノイドの利用までをまとめます。

原子半径、イオン化エネルギー、電気陰性度、電子親和力が周期表の中でどの方向に変化するのか、その根本にある有効核電荷と遮蔽とは何か、そしてBe/B、N/O、F/Clといった代表的な例外までを解説します。

構成原理、パウリの排他原理、フントの規則という3つのルールを使って電子配置を書く方法を、例題とともに解説します。軌道のボックス図、貴ガスを使った省略表記、クロムや銅のような例外の読み方もまとめます。

モルとアボガドロ定数の定義から、化学式中の原子の数え方、かっこや水和物（CuSO₄·5H₂O）の扱い、質量パーセント、質量とモルの換算まで、CIAAW 2024の原子量を使った例題でモル質量の計算を段階的に学びます。