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要素の特性の周期性

その他の化学的および物理的分類

化学的性質に基づいて要素を分類する特定の方 このような分類スキームは、周期表に有用な水平および垂直の関係が存在するという事実を示している。 したがって、遷移元素は、全体としてまたは三つの水平系列として、化学的性質が議論されるときに一緒に考えられることが多い。 各水平系列の遷移元素は、同じ期間の他の部分の元素よりも原子サイズの変化がはるかに少なく、化学的および物理的性質の類似性をもたらす。 ランタノイド元素とアクチノイド元素は同じ理由でさらに大きな類似性を示す。 グループIaおよびIIaの金属元素は、他の金属元素よりも著しく反応性が高いため、しばしば一緒に分類されます。 ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金などの白金族の元素は、銀や金と同様に化学的に不活性であり、他の元素との組み合わせが容易ではないため、これらの元素は総称して貴金属と呼ばれている。

すべての118の既知の元素のうち、11は気体であり、3は液体であり、残りは通常の条件下で固体である。 水素と水銀を除いて、気体と液体の元素は、周期表の右側の部分、非金属元素に関連付けられた領域に発生します。

室温状態と周期表
室温状態と周期表

原子番号、記号、および各元素の室温状態(固体、液体、またはガス)と周期表。

Encyclopædia Britannica,Inc.

要素の物理的特性は、識別の便利な手段を提供します。 様々な元素の融点は-272℃(ヘリウムの場合)から3,500℃以上(ダイヤモンドの形の炭素の場合)の範囲である。 沸点、電気伝導率、熱伝導率などの特性も、元素ごとに一意であるため、識別に使用することができます。 おそらく、要素を識別するための単一の最も有用な特性は、スペクトルと呼ばれる光吸収または発光のパターンです。 元素は、自由状態、混合物、または他の元素との化学的組み合わせに存在するかどうかにかかわらず、それ自身の特徴的なスペクトルを示す。 スペクトルの強度は試料中に含まれる元素の量に依存するので、スペクトルはまた、元素の定量分析のための手段として使用することができる。 サンプル中に存在する元素の割合を推定するためのいくつかの化学的方法がありますが、これらは、問題の元素の化学の詳細な知識を必要とします(分析を参照)。

84以上の原子番号を持つすべての天然に存在する元素は放射性です。

さらに、より軽い元素のいくつかの天然に存在する同位体は放射性である。 すべての放射性元素の原子核は不安定であり、非常に高エネルギーの粒子を放出する。 この過程で、核内の陽子の数が変化し、原子は異なる元素の一つに変換される。 放射性同位体の半減期は、同位体の任意の量の半分が放射性崩壊によって崩壊するのに必要な時間である。 放射性同位体の崩壊の一般的なモードは、ベータ粒子またはアルファ粒子の損失または電子の捕獲である。 原子核からのベータ粒子または電子の損失は原子番号を一つの単位で増加させ、アルファ粒子またはヘリウム核(二つの陽子と二つの中性子)の損失は原子番号を二つの単位で減少させ、内殻からの電子が核に引き込まれる電子捕獲のプロセスは、原子番号を一つの単位で減少させることに対応する。 原子番号が92より大きい元素、いわゆる超ウラン元素は、合成的に調製され、すべて放射性である。 プロメチウムとテクネチウムの二つの放射性非遷移ウラン元素も最初に人工的に生産され、超遷移ウラン元素と同様に、微量でしか自然界に存在しない。 残りの元素は一般的に放射性であるとは考えられていないが、いくつかは非常に小さな濃度で自然に存在する放射性同位体を有しており、これらの元素の1,000以上の放射性同位体が実験室で調製されている。

J.J.Lagowskiブリタニカ百科事典の編集者