周期表における元素の性質の傾向ジェネレーター

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この示意図は、元素を原子番号順に並べたときに物理的・化学的性質が周期的に変化する「周期律」を表す。同一周期では左から右へ、同一族では上から下へ進む方向を基準に、原子半径、金属性、非金属性、電気陰性度、第一イオン化エネルギーの一般的な変化を整理する。

同一周期では有効核電荷が増すため、原子半径はおおむね小さくなり、金属性は弱まる一方、非金属性・電気陰性度・第一イオン化エネルギーは概して大きくなる。同一族では電子殻数が増えるため原子半径と金属性が増し、他の三つはおおむね減少する。

周期律の導入後、性質を予測する活動で用いる。「なぜ原子半径と第一イオン化エネルギーは逆向きに変化するか」と問い、有効核電荷と電子殻数から説明させる。未知元素の性質、結合、単体の反応性を推定する考点にも結び付ける。

同一周期で原子半径が小さくなるのはなぜですか。

電子殻数は基本的に同じまま、原子番号の増加によって核電荷が大きくなるためである。外殻電子が原子核により強く引きつけられ、電子雲の広がりが小さくなる。

第一イオン化エネルギーと電気陰性度は同じ性質ですか。

同じではない。第一イオン化エネルギーは気体原子から電子を一個取り去るのに必要なエネルギー、電気陰性度は化学結合中の共有電子対を引きつける強さの尺度である。

周期表の递変规律には例外がありますか。

示意図の矢印は一般的傾向を表し、すべての元素が単調に変化するわけではない。特に第一イオン化エネルギーには、軌道のエネルギー差や電子対形成の影響による周期内の例外がある。