10年生

周期表と周期律

周期表がなぜこの形をしているのか、原子の大きさ・イオン化エネルギー・電気陰性度が表の中でどう変わるか。

直観直観：予言する表

1869年、メンデレーエフは元素を原子量順に並べ、未発見の元素の場所を空けました。現在は原子番号 $Z$ の順に並べ、行と列は電子が殻を満たす様子を反映します。同じ列の元素は価電子の数が等しく、似た性質を示します。

元素をクリックしてください。色分けを切り替えると、電気陰性度・原子半径・イオン化エネルギーの変化が見えます。

周期内では核電荷が増える一方で電子は同じ殻に入るため、原子核の引力が強まり原子は小さくなります。族内では新しい殻が加わるので原子は大きくなり、最外殻電子は弱く束縛されます。

性質を切り替えて尾根をたどってみよう。電気陰性度は右上のフッ素に向かって高くなり、原子半径は左端のアルカリ金属で最大になる。

\mathrm{IE}_1:\qquad \ce{X(g) -> X+(g) + e-}

例: NaとClのどちらが大きい？

ナトリウムと塩素の原子半径を比べなさい。

解答

どちらも第3周期で、Naは左端、Clは右寄りにあるため、Naのほうが大きく、上の表では180 pmと100 pmです。