元素の族性

質問

元素の周期表などでをみる”族性”についての質問です
元素はそれぞれ第何族という風に分けられているようですが、この族性とは何を基準に分けられているのでしょうか？
素人なので分かりやすくご教授していただけると助かります

回答No.1

F-liszt · ベストアンサー

原子の一番外側の電子軌道に入っている電子の数の違いです、
端的にゆうと基本的に化学的な性質は一番外側の電子軌道に入っている電子の数によるので、同じ族だと性質が似てきます、結合の数とか、例えば酸素と硫黄だと結合の手が二本で炭素とケイ素だと四本とか。

お礼

回答ありがとうございました
技術系の仕事をしているのに化学を勉強していなかったのでつまづくことがよくあります
機会があればまたよろしくお願いします

回答No.2

noname#33628

「素人なので分かりやすく」ですか。

おー、それは私の得意分野だ。

えーと、
「族」の前につく数字は、質問者さんは、どんな風に習ってますか？
・・・というのは、
族の数字の付け方は、色々「流派」みたいなのがあるみたいなんです。

私は、
Ｈ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ　＝１族
Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ　＝２族
Ｏ，Ｓ，Ｓｅ　＝６族
Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ　＝７族
Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ　＝８族
って習いました。

もしも質問者さんが習っていたのが違っていても、すみませんけど、上の分類でやらせてくださいね。

では、説明します。

化学反応をし合う原子同士って、お互いに、原子の奥深いところは見えないんです。
ですから、原子核はおろか、内側の電子も見えません。
表面、つまり一番外側の電子だけが、その原子の顔として見えている状況になっています。
そして、表面には「電子が座る椅子」が８個あります。
ちなみに、指定席ではなく自由席です（笑）・・・って本当なんですよ。

８個の椅子が満席、すなわち、全部埋まっているのが、８族です。
８族は別名「希ガス」と呼ばれ、科学の歴史上でも、発見したり集めたりするのに苦労があったんです。
それは、なぜか？
答えは後のお楽しみ・・・

というわけで、原子の表面には椅子が８つありますが、

１族の元素は、８つの椅子のうち１つしか埋まっていなくて、残り７つが空席です。
これは、例えて言うなら、１個の電子は、ヘッドホンのプラグと同じです。

７族の元素は、８つの椅子のうち７つが埋まっていて、１つだけ空席です。
これは、例えて言うなら、１個の空席は音楽プレーヤーのヘッドホンジャックです。

そして、１族さんと７族さんが、あいのりのラブワゴンに乗ると、見事、相性が合い、カップルになります。
つまり、２つの原子が結合することによって、１個の空席がちょうど埋まるんです。（例：ＮａＣｌ＝食塩）

今度は２族を考えます。
２族は８つの椅子のうち２つしか埋まっていないので、プラグが２本突き出ています。
この人は、ずるいことに、ジャックを１つ持っている人を２人ゲットできます。二股かける罪なやつです。（例：ＣａＣｌ２＝除湿剤・融雪剤）

この辺までくると、もう分かりましたか？

１族１個は、７族１個とカップル　ＮａＣｌ
２族１個は、７族２個に二股かける　ＣａＣｌ２
２族１個は、６族１個とカップル　ＣａＯ
１族２個は、６族１個に二股かけられる　Ｎａ２Ｏ

族の名称は、たしかに今では「最外殻の電子個数」ということで容易に理解されているのですが、昔の化学者は、そんなこと知りません。
実験を色々やってるうちに、１つに１つくっ付くとか、１つに２つくっ付くとかが徐々にわかってきて、
その一方、原子の重さ順に元素を並べてみたら、何となく、周期的に似た性質の元素が出現することに気づいたに過ぎません。

では最後に、さっきの８族（希ガス）の話に戻ります。

８族は、椅子が８つ全部埋まっています、ある意味、ゼロ族とも言えますかね。
プラグもジャックもなく、のっぺらぼうです。
この人は、どんな人が告白してきても興味を示さず、知らん振りです。
つまり、８族は、極めて化学反応しにくい元素ということです。

原子の構造がまだ明らかになっていなかった時代、化学者は、なかなか８族を見つけられませんでした。
上で述べたように、化学者達は元素同士の反応を使って、元素の存在を調べる方法しか、ほとんどありませんでした。
というわけで、「希」（＝珍しい）という名前がついたんです。
特に、ヘリウムは、宇宙の中で水素に次いで２番目に多い元素で、しかも、地球上でも存在しているにも関わらず、最初に「発見」されたのは・・・
何と！
太陽の光のスペクトル中に現れる「暗線」を細かく調べたら、どうも、水素以外の未知の物質があるということから発見されました。
ヘリウムという名前は「ヘリオス」という、太陽の神様の名前に由来しています。
その後、地球上でも発見されたんですが、順序が逆ですよね。（笑）

以上で説明を終わります。

なお、３族～５族の説明は、とってもややこしいので省略します・・・。
・・・といっても、それらは、１，２，６，７，８族のような極端な特徴はありませんから、あまり知っていなくてもよいことですよ。

では！

お礼

大変参考になりました、長文ありがとうございます
希ガスの話は面白いですね、歴史を感じます
まるで学校の先生（以上）のように分かりやすくかいていただき助かりました