なんとなくわかる高校化学

周期表(金属/非金属元素、典型/遷移元素)

【まとめ】周期表には縦横以外にも「金属元素/非金属元素」、「典型元素/遷移元素」という2つの大きな分類の仕方があります

前のページで周期表における族と周期でみた元素の類似性を見てもらいましたが、ここでは他の分類(類似性)を紹介したいと思います。


前のページでは周期表の縦と横の類似性を見てもらいましたが、縦横の類似性以外にも周期表の並び方には覚えておくべき大事な2つのことがあります。

一つ目は元素が金属性の元素(金属元素)か、非金属性の元素(非金属元素)かという分類です。

金属元素(赤)と非金属元素(青)

上の図では見てもらうと、赤の元素が金属元素、青の部分が非金属元素と呼ばれるなのですが、これは名前の通り、元素が金属か非金属かを示しています

たしかに左の金属元素には「Mg」、「Al」などの金属があり、右の非金属元素には「N」、「O」などの金属でない元素がありますよね。

※周期表の中で金属と非金属がどこで分かれているかも結構聞かれることがあるので、どこが分かれ目かも覚えておいてくださいね。階段みたいに1段ずつずれていて、水素は金属元素に入っていないというのが覚えるコツだと思います。


では金属元素、非金属元素だからといって何が違うのかというと、原子と原子が引っ付いて結合する際に、金属元素か非金属元素かの違いによって結合の性質が異なります。

具体的にどういうことかというと、金属元素同士が引っ付くと金属結合、金属元素と非金属元素が引っ付くとイオン結合、非金属元素同士が引っ付くと共有結合と呼ばれる結合になります。

そして、これらの3つの結合のことを合わせて化学結合と呼びます。

金属結合、イオン結合、共有結合の例

この結合の方法の違いによって、物質の性質が決まってくるのですが、これらの結合の違いについてはまた他のページで説明しますね。



そして、ここで話を戻すと、、、

周期表には縦横以外にも覚えておくべき大事な2つがあるということだったのですが、二つ目は典型元素遷移元素かという分類です。

典型元素(緑)と遷移元素(黄色)

上の図では見てもらうと、緑色の元素が典型元素、黄色の元素が遷移元素です。

※こちらも、どの族が典型元素で、どの族が遷移元素か聞かれることがあるので、覚えておいてくださいね



では典型元素、遷移元素だからといって何が違うのかというと、典型元素は「典型的な元素」というくらいなので、「規則正しい」元素だと思ってください。

「規則正しい」とはどういうことかというと、典型元素は同じ族の元素であれば、価電子の数も一緒ですし、同じ周期内では原子番号が1つ増えると価電子数が1増えるというルール(規則)を正しく守っているという性質があります。

例えば、14族元素であれば価電子数は4ですし、第2周期で見ると「B(ホウ素)」から「F(フッ素)」まで原子番号が1ずつ増えるごとに価電子数が1ずつ増えています。



その一方で遷移元素は規則正しい元素ではありません。

というのも、遷移元素の価電子数は1か2のものがほとんどですし、遷移元素全体で似たような性質をもつ元素が多くあります。

※「族で類似性がある」、「周期で類似性がある」というよりも遷移元素全体で似たような性質をもつというイメージです。
もちろん、厳密には性質は違いますが、、、


また、よくみてみると遷移元素はすべて金属元素でもあるため、遷移金属元素と呼ばれることもあります。

遷移元素は高校化学の後半に錯体という分野を勉強する際によく出てくるのですが、それまではちょっと理解しづらい元素のように思います。

そのため、今の時点では「何となく似たような元素が多く集まってて、規則的な動きをしない(原子番号が1増えても、価電子数が1増えない)元素の集団なんだな」くらいの理解で大丈夫です。

あ、あと遷移元素がすべて金属元素ということは覚えておいてくださいね!



まとめると、周期表には縦横以外にも「金属元素/非金属元素」、「典型元素/遷移元素」という2つの大きな分類の仕方があります

読んでくれてありがとう!!