周期表/元素記号の関連化学用語をまとめて解説

周期表や元素記号を勉強する際に、一緒に覚えた方が良い化学用語をまとめました。

化学の用語は似たような名前でも全く違う意味になることもありますので、まとめて勉強しましょう!

また、周期表に絡めて、「○○の値(や傾向、強さ)は周期表の下に行くほど/右に行くほどどうなるか?」という問題がよく出されるので、それに対する回答も解説しています。

用語の読み方のあいうえお順に解説していきます。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 アクチノイド

アクチノイドはアクチニド、アクチナイドなどとも呼ばれます。

周期表中の、アクチニウム(元素記号Ac,原子番号89)からローレンシウム(元素記号Lr,原子番号103)までの15種類の元素の総称で、全て第7周期3族元素に分類されます。

ウランやプルトニウムなどが一般的には有名。

詳しくは、ランタノイドとアクチノイドに分類される元素記号について解説で勉強しましょう!

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 イオン化傾向

溶液(主に水溶液)中での元素(主に金属)の陽イオンになりやすさのことです。

電気化学列、やイオン化列と呼ばれることもあります。

ナトリウムやカリウムは水と反応するとイオンになりやすいのはご存じの通り。

元素によって、イオンになりやすい/なりにくいものがあるのです。

周期表の左にいくほど、イオン化傾向が高くなります。

また、周期表の上に行くほどイオン化傾向が高くなります。

そのため、周期表の左上に行くほどイオン化傾向が高くなりますが、一部例外もあるため、下記のようなイオン化傾向の順番を覚える必要があります。

K/Ca/Na/Mg/Al/Zn/Fe/Ni/Sn/Pb/H/Cu/Hg/Ag/Pt/Au

ちなみに、このイオン化傾向は語呂合わせの覚え方があります。

貸そう(カリウム,K) か(カルシウム,Ca) な(ナトリウム,Na) ま(マグネシウム,Mg) ぁ(アルミニウム,Al) あ(亜鉛,Zn) て(鉄,Fe) に(ニッケル,Ni) する(すず,Sn) な(なまり,Pb) ひ(水素,H) ど(銅,Cu) す(水銀,Hg) ぎる(銀,Ag) 借(白金,Pt) 金(金,Au)

ということです!

ちなみに、このイオン化傾向の違いを利用したものが電池です。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 イオン半径

イオン半径とは、その名の通り、結晶中の結晶格子のなかのイオン結合の半径のこと。

イオン半径の単位はオングストローム(Å)もしくはピコメートル(pm)で表す。

ちなみに、1Å=0.1nm=100pmです。

同じ族(縦の列)のイオン半径は、周期表の下に行く(原子番号が大きくなる)ほど、大きくなります。

これは、周期表の下の方の元素の方が、最外殻が増えているからですね。

もう一つよく問われる設問として、「同じ電子配置を取るイオンのイオン半径の規則性」があります。

同じ電子配置を取るイオンのイオン半径は、原子番号が大きくなるにつれて小さくなります。

電子配置は全て同じですが、原子核内の正電荷が、原子番号が増えるにつれて増加します。

つまり、原子番号が増えるほど、「原子核が電子を引き付ける力が増大」→「イオン半径が小さくなる」ということです。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 NMR

NMRはNuclear Magnetic Resonanceの略で、日本語では核磁気共鳴装置、と呼ばれる分析手法や装置のことです。

物質の分子構造を理解するために使われる機器です。

基本的には水素や炭素をターゲットにした分析手法だが、さまざまな元素を分析することができます。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 炎色反応

炎色反応とは、アルカリ金属やアルカリ土類金属や銅などの金属やその塩を炎の中に入れると各金属元素特有の色を示す反応のこと。

金属の定性分析に利用されたり、身近なところでは花火の着色に使われたりしています。

もちろん、この炎色反応も語呂合わせの覚え方があります。

リアカー（Li・赤）無き（Na・黄）K村（K・紫）、動力（Cu・緑青）借りると（Ca・橙）するもくれない（Sr・紅）馬力（Ba・黄緑）

というわけです。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 塩基性

アルカリ性とも言われています。

いくつかの定義がありますが、主に下記の3つの塩基が定義されています。

どの定義を問われているのかによって、同じ物質でも酸に分類されたり、塩基に分類されたりするので要注意です。

ちなみに、周期表の同じ周期(横の行)の元素で比較すると、左に行くほど塩基性が高く、反対に右側に行くほど酸性が強くなります。

また、周期表の同じ族(縦の列)で比較する場合は、周期表の上に行くほど塩基性が高く、今日塩基になりやすい傾向があります。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 化学式

化学式とは、物質を元素記号で表現する方法のことです。

目的に合わせて様々な表現方法があるので、使い分ける必要があります。

それぞれの名称が紛らわしいので、まとめて覚えてしまうことをおすすめします。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 組成式

「物質がどのような元素で構成されているか」を表す際に使われるのが組成式です。

一般式と呼ばれることもあります。

実際には膨大な数の原子で成り立っている物質であっても、それらの比率で表現をされています。

主に、無機化合物を表現するのに用いられる化学式です。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 分子式

「分子でできた物質の構成を示すため」に使われるのが分子式です。

化学式の中で最もポピュラーな表現方法で、プロの研究者でも化学式と分子式をごっちゃに使っている人が多いくらいです。

主に有機化合物を示すのに用いられる化学式です。

後述する他の構造式と異なり、元素記号と数字によるシンプルな表現が特徴です。

組成式と異なり、分子全ての構造を表現するので、ポリマーなどの構成原子数が膨大な分子については数字の代わりにnやmなどの記号が使われることもあります。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 構造式

「物質の構造を示すため」に使われる化学式のことを構造式と呼びます。

構造式には2つの書き方があります。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 示性式

「物質がどのような反応をするのか(官能基を持っているのか)を示すため」に使われるのが示性式です。

構造式に似ていますが、単結合は線を使わず、二重線(二重結合)と三重線(三重結合)のみを用いる。

官能基の構造を示すために、示性式では下記のように特殊な書き方をしたり、省略形を用いることがありますので、覚えるようにしましょう。

官能基名	示性式の表現	略号
メチル基	CH3	Me
エチル基	CH3CH2	Et
プロピル基	CH3CH2CH2	Pr
イソプロピル基	(CH3)2CH	iPr
ブチル基	CH3CH2CH2 CH2	Bu
ターシャリーブチル基	(CH3)3C	tBu
アルデヒド基	C(=O)H	CHO
カルボキシル基	C(=O)OH	COOH, CO2H
エトキシカルボニル基	C(=O)OCH2CH3	COOEt, CO2Et
アミド基	C(=O)NH2	CONH2

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 電子式

「原子同士の結合に関与した電子の状態を示す」ために使われるのが電子式です。

原子同士の結合に関与する電子を価電子とよび、この価電子が2つ集まった価電子対をコロン(:)で表現したもの。

ルイスが考案したため、ルイス構造式とも呼ばれる。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 価数

価数という用語は周期表や元素記号と絡めて様々な形で用いられています。

主に「原子価」と「イオン価」の2つが用いられます。

どちらも共通して、「その原子(もしくはイオン)がいくつの電荷を帯びているか」を示す用語です。

プラスマイナスの整数、もしくは0で表現されます。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 原子価

原子が電子的にプラスなのか、中性なのか、マイナスなのか、を示すのが原子価です。

周期表の中の元素記号はそれぞれ、特有の原子価を持つことが知られています。

周期表の同じ族(縦の列)の元素は似たような価数(原子価)を取ることが知られています。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 イオン価

イオンが電子的にプラスなのか、中性なのか、マイナスなのか、を示すのが原子価です。

イオンを示す元素記号の右上にある数字で表現します。

イオンは何かしらの電荷を帯びているので、0は使わずにプラスマイナスの整数で示します。

+1と-1のときだけは1を省略して書くことがルールになっています。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 価電子

価電子は、化学反応に使われる電子のことです。

原子価を決定する電子なので、原子価電子とも呼ばれます。

多くの元素では、最外殻電子=価電子となりますが、遷移金属元素などでは一致しないこともありますので、要注意です。

また、最外殻電子が8つ(閉殻)の場合は、反応に寄与しないので、価電子の数を0とカウントします。

周期表は同じ周期(横の行)であれば、右に行くほど価電子の数が増えます。

まとめると下表のようになります。

族(縦の列)	価電子の数
1	1
2	2
3-13	3
14	4
15	5
16	6
17	7
18	0

族の一桁の数がそのまま価電子の数になっているので覚えやすいですね!

18族だけは0とカウントする例外があるので要注意です。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 金属

周期表の元素記号の中で、多くの元素は金属に分類されます。

金属に分類されるには様々なじょうけんがあります。

詳しくは、金属元素に分類される元素記号をまとめて解説で勉強しましょう!

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 結合

結合とは、化学結合のことを指します。

分子内にある原子同士をつなぎ合わせる分子内結合と、別々の分子をつなぎ合わせる分子間結合が存在する。

周期表を眺めてみると、それぞれのブロックに属する元素によって、結合に使える軌道の種類が違うことがわかるので、有用です。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 結合の手

古典的な化学結合を考える際に有用なのが「結合の手」という考え方です。

原子が持つ不対電子の数を指していて、共有結合を何個作れるのかを端的に表しています。

高校受験までは通用する考え方ですが、大学受験レベルになると矛盾も生じてくるので、あくまで基礎を勉強中の繋ぎ的な考え方であることを理解してくださいね。

元素記号	元素名	結合の手
H	水素	1
O	酸素	2
Cl	塩素	1
N	窒素	3
C	炭素	4

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 結晶構造

原子が規則的な構造で並んだ状態を結晶と呼び、その結晶の中の原子の配置構造のことを結晶構造と呼びます。

三次元的な配列のために様々な配列法則があります。

代表的な結晶構造を下記に示します。

残念ながら、周期表の中の元素の取りうる結晶構造にはあまり法則性がないようで、覚えるのは大変そうです。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 原子

周期表のそれぞれの元素が、その性質を維持できる最も小さい粒が原子です。

とはいえ、原子の中にはさらに細かい粒が存在していることが知られています。

原子は陽子と中性子で構成される原子核と、その周囲に存在する電子に分解することができます。

原子半径は10^-8cm程度です(元素の種類によって変化します)。

また、周期表の中では同じ周期(横の行)の場合、右に行くほど原子半径(原子の大きさ)が小さくなることが知られています。

これは、周期表の右に行くほど陽子の数が増え、プラスの電荷が増えるため、電子を原子核に引き込む力(クーロン力)が強くなるため、原子半径(原子の大きさ)が小さくなります。

また、同じ族(縦の列)であれば、下に行くほど原子半径(原子の大きさ)が大きくなります。

これは、電子殻の数が増えていくので、単純に考えて原子半径(原子の大きさ)大きくなる、ということです。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 原子記号

一般的には周期表の中の記号は元素記号と呼ばれますが、原子記号と呼んでも問題ないようです。

元素/原子を表すための記号で、アルファベット1-2文字で示されます。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 原子番号

原子番号とは、周期表の中の元素の原子核の中にある陽子の個数を示した番号です。

周期表の左から右に原子番号は1つずつ増えていきます。

電荷を持たない原子においては、原子中の電子の数と原子番号は同じ数です。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 原子量

特定の元素の原子1つの質量を表現する方法の一つに原子量があります。

特定の元素の原子一つの質量を1Daで割った数値が原子量です。

質量÷質量のため、原子量は単位が存在しません。

また、物質量1molの原子の質量をモル数で割った数値も同じ値になります。

一部の例外がありますが、一般的には原子番号が増えるごとに(周期表の右から左に行くにつれて)、原子量は増えます。

これは、陽子の数が増えていくの、当たり前といえば当たり前ですね。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 最外殻電子

原子の中で最も外側の電子殻に存在する電子のことを最外殻電子と言います。

ほとんどの元素では反応に使われる電子のため、最外殻電子=価電子(反応に使われる電子)の法則が成り立ちます。

しかし、遷移金属元素や希ガス元素などではこの法則が破れるので、要注意です。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 酸化数

ある原子の電子密度が、単体の時と比較してどの程度なのかを示す値を酸化数と言います。

酸化とは、原子が電子を失う化学反応を示します。

そのため、酸化数が高い(大きい)ほど、電子の密度が低くなります。

通常、参加数はプラスマイナスの記号と、ローマ数字で表します。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 酸化力

酸化の定義はいくつかありますが、酸化力の説明をするときには「反応する相手の物質から電子を奪う能力」のことを指します。

熱濃硫酸や硝酸は酸化力のある強酸として知られています。

また、周期表の17族(ハロゲン)の2原子分子単体の酸化力を比較すると、周期表の下に行くほど酸化力が弱くなります。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 質量数

いつ両数とは、原子核を構成する陽子と中性子の数を合わせた数のことです。

同位体を区別するときに用いられ、通常元素記号の左上に示されます。

同じ原子番号であるにも関わらず、中性子の数が違うものを同位体と呼びます。

似たような用語が続いたので、下記にまとめました。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 周期

周期表の元素記号はある規則性に基づいて並べられています。

元素の横の行は「周期」と呼ばれています。

周期表の中には上から順に第1周期から第7周期まで存在します。

それぞれの周期ごとの特徴を元素周期表の元素記号を周期ごとに分類して解説にまとめましたので、勉強していきましょう!

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】人工元素

周期表の中の元素には、人工的に作られた元素が存在します。

実験室の中の化学反応でしか生み出せない元素です。

そんな人工元素については、自然界には存在しない人工元素に分類される元素記号を解説に詳しく解説しましたので、勉強しましょう。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】族

周期表の元素記号はある規則性に基づいて並べられています。

元素の縦の列は「族」と呼ばれています。

周期表の中には左から順に第1族から第18族まで存在します。

それぞれの族の特養は元素周期表の元素記号を族ごとに分類して解説にまとめましたので、併せて勉強していきましょう!

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】双極子モーメント

双極子モーメントとは、原子内の負電荷(電子)から、正電荷(原子核内の陽子)へ向かう力の強さのことです。

結合の極性(電荷の偏り)を定量的に示すために用いられます。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】素粒子

素粒子とは、原子を構成する最小の単位のことです。

まだまだ研究がこれからの分野ですが、大学受験までのレベルであれば「陽子や電子を構成する、小さい粒」と理解しておけば間違い無いでしょう。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 中性子

中性子とは、陽子とともに原子核を構成する粒子のことで、電荷のないものを指します。

一般的に原子核内の陽子と中性子の数は同数であることが多いです。

しかし、異なる数を持つ同位体が存在することもありますので要注意です。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 電荷

電荷とは、物体が帯びている静電気の量です。

荷電、電気量とも呼びます。

陽子は正の電荷を帯びており、中性子は無電荷、電子は負の電荷を帯びています。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 電気陰性度

電気陰性度とは、分子内の原子が電子を引き寄せる強さを表しています。

周期表の中では一般的に下記の2つの法則性が成り立ちます。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 典型元素

周期表の元素記号の中でも、1,2,13-18族の元素のことを典型元素と言います。

それ以外の元素を遷移元素とか遷移金属元素と呼んで区別しています。

典型元素特有の特徴は、典型元素に分類される元素記号を解説をご覧ください。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 電子

電子とは、原子の中で原子核の周りに存在する小さい粒子のことです。

電子は負の電荷を帯びており、e^–と表すのが一般的です。

周期表の中では、電子の数は下記2つの法則に則ります。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 電子軌道

電子軌道は、たん運に軌道と呼ばれることもあります。

原子内の電子の状態を表す表現です。

古典的なオクテット則の考え方では、電子は原子核の周りを円周上に回転している、と信じられていました。

しかし、科学が発達するとともに、電子は単縦な演習場ではなく、様々な形で原子核の周りに存在することが明らかになってきました。

電子軌道は下記の4種類に分けられ、それぞれ特徴的な形を持っています。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 電子親和力

電子親和力とは、原子/分子に1つ電子を与えたときに放出/吸収されるエネルギーのこと。

放出される場合は正の値、吸収される場合は負の値となります。

言い換えれば、電子親和力は、陰イオンになりやすさを示しています。

電子親和力が正の値であれば陰イオンになりやすく、負の値であればなりにくいことを表しています。

電気陰性度と似ていますが、全く違う概念ですので区別しましょう。

周期表の中では、電子親和力は下記2つの法則に則ります。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 電子配置

電子配置とは、原子や分子の電子の配置状態を示す表現方法です。

電子配置の表現方法は下記の2種類があります。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 ドルトン

ダルトン、統一原子質量単位、Daとも呼ばれます。

静止して基底状態にある自由な炭素原子の質量の1/12を1ドルトンと定義している。

ちなみに1ダルトンは1.660 539 040(20)×10⁻²⁷ kg です。

猛烈に軽いですね!

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 比重

一般的には水を基準とした、物質の密度の比のこと。

つまり、数値が1よりも大きければ水よりも密度が高い(水に浮かべたときに沈む)。

数値が1よりも低ければ水よりも密度が低い(水に浮かべたときに浮く)。

周期表の中で元素の単体の比重を比較してもあまり規則性は見当たりません。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 沸点

沸点とは、物質が液体から気体に変化(沸騰)する温度のことです。

融点同様、周期表の中の元素は下記の法則性が成り立ちます。

これは，各周期の単体の結合方式を反映しているからなのです。

同じ周期の左側には金属，中間に共有結合性物質，終わりに分子性物質がくるためです。

遷移金属元素の融点・沸点は比較的高いのが特徴です。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 ブロック

周期表の区分を表す用語がブロックです。

最高エネルギー準位(最外殻でないことに注意)の電子軌道の種類によって、下記のように分けられています。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 物質量

物質量とは、粒子の粒の数を表す数字の一つです。

モル数、モル、molなどど表記することもあります。

物質を構成しる粒子の数をアボガドロ定数(6.022×10²³)で割ったものになります。

つまり、1 mol = 6.022×10²³ 個です。

○○量とつく化学用語は多いので、勘違いしないように注意しましょう。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 分子

２つ以上の原子から構成され、電荷的に中性な物質のことを指します。

希ガスは原子一つで安定なため、上記の定義には当てはまりませんが、単原子分子と呼ぶこともあります。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 分子量

特定の分子1つの質量を表現する方法の一つに分子量があります。

原子量の分子バージョンですね。

特定の元素の原子一つの質量を1Daで割った数値が原子量でしたね。

その原子量を足し合わせれば、分子量になります。

○○量とつく化学用語は多いので、勘違いしないように注意しましょう。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 融点

融点とは、物質が固体から液体に変化(融解)する温度のことです。

沸点同様、周期表の中の元素は下記の法則性が成り立ちます。

これは，各周期の単体の結合方式を反映しているからなのです。

同じ周期の左側には金属，中間に共有結合性物質，終わりに分子性物質がくるためです。

遷移金属元素の融点・沸点は比較的高いのが特徴です。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 陽イオン

陽イオンとは、正の電荷を帯びているイオンのことです。

周期表の中の元素は下記の法則性が成り立ちます。

陽イオンになるためには電子を失わなければなりません。

周期表の下に行くほど電子殻が増え、原子核から電子を引っ張る力(クーロン力)が弱くなり、電子が抜けやすくなり、陽イオンになりやすいです。

周期表の右に行くほど原子核の中の陽子数が増え、電子を引っ張る力(クーロン力)が強くなるので、電子が抜けにくくなり、陽イオンになりにくいです。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 陽子の数

陽子は原子核を構成する粒子のうち、正の電荷を帯びたものを指します。

通常、周期表の中では「原子番号=陽子の数」が成り立ちます。

つまり、陽子の数に関しては下記の2つの法則が成り立ちます。

【周期表/元素記号の関連化学用語解説】 ランタノイド

周期表中の、ランタン(元素記号La,原子番号57)からルテチウム(元素記号Lu,原子番号71)までの15種類の元素の総称で、全て第6周期3族元素に分類されます。

詳しくは、ランタノイドとアクチノイドに分類される元素記号について解説で勉強しましょう!

さらに元素記号や周期表を勉強したいあなたへ

高校受験→大学受験→大学(学部)→大学院(研究室)レベルまで、4段階に分けて詳しく解説していきます。

どこから始めたら良いかわからない人へ【入門者レベル】

元素記号について東大生が詳しく解説! ~周期表の覚え方や元素記号の分類、詳細情報まで~

周期表/元素記号の歴史と語源･命名の由来に関する雑学

元素記号や周期表モチーフのグッズをまとめてみた

まずは周期表を理解して、元素記号を覚えよう【高校受験レベル】

元素記号と周期表を暗記法･語呂合わせの覚え方を解説

元素周期表の元素記号を周期ごとに分類して解説

元素周期表の元素記号を族ごとに分類して解説

新しい元素記号を覚えて、周期表を拡張せよ【大学受験レベル】

常温での状態(気体･液体･固体)で元素記号を分類

金属元素に分類される元素記号をまとめて解説

典型元素に分類される元素記号を解説

周期表/元素記号の関連化学用語をまとめて解説

研究用途で利用される元素記号を学べ【大学レベル】

様々な化合物を構成する周期表の元素記号

ランタノイドとアクチノイドに分類される元素記号について解説

自然界には存在しない人工元素に分類される元素記号を解説    

これであなたも周期表と元素記号マスターですね!