118種類の元素が並ぶ「周期表」。知られている元素のすべてをたった1枚に整理した、見事な表だ。右へ1マス進むごとに何が変わるのか。縦の列に並ぶ元素たちが共有する共通性とは。単なる暗記ではなく法則を読み解いたとき、周期表は知的な発見に満ちた表へと見方が変わる。大人の教養として今こそ知っておきたい「周期表の読み方」を『アメリカの中学生が学んでいる 14歳からの化学』から分かりやすく解説する。

周期表Photo: Adobe Stock

周期表

原子の種類のことを元素という。

・各元素は異なり、それぞれ1種類の原子からなる。

・118種類の元素が知られている。

・元素はそれぞれ陽子と電子の個数が異なる。元素の物理的性質の違いはそれですべて説明できる。

・室温で気体の元素、液体の元素、固体の元素がある。

すべての元素を体系的に並べた表を、周期表という。

ロシアの科学者ドミトリ・イワノビッチ・メンデレーエフが、1869年に周期表を考案した。

周期表は格子(こうし)状の形になっている。
各元素は原子番号に応じて、その格子の特定のマス目に入る。
周期表上での位置は、その元素の持つ陽子の個数によって決まる。

原子番号の解説『14歳からの化学』より

周期表の構造

周期表上の元素はおおまかに次の3種類に分けられる。

金属元素は周期表の左端から中央にかけて、半金属元素は中央右寄りに、非金属元素は右端のほうに位置している。

周期表上の各元素には、1文字または2文字の元素記号が割り当てられている。
1番目の文字は必ず大文字で、2番目の文字は(もしもあったら)必ず小文字である。たとえば、

周期表の補足『14歳からの化学』より
周期表『14歳からの化学』より

多くの場合、元素記号はその元素の英語名と対応している。
ただしそうでないものもある。

たとえば、

酸素(oxygen)はO

亜鉛(zinc)はZn

しかし鉛(lead)はPb

人物イラスト『14歳からの化学』より

周期表の各マス目には、その元素に関する以下の情報が記されている。

・原子番号
・元素記号
・元素名
・原子量

リチウムの解説『14歳からの化学』より
原子量 その元素の原子1個の平均質量

周期表は縦横の列でできている。横の列を周期、縦の列をという。

周期 周期表の横の列
族 周期表の縦の列。同じ族に含まれる元素は物理的・化学的性質が互いに似ている。

各元素は、原子番号の小さい順に左から右へ並んでいる。
左から右へ1マス進むごとに、陽子と電子が1個ずつ多い元素になる。

例文『14歳からの化学』より