周期表の金属の種類

「金属」という言葉を考えるとき、あなたは化学やその他の科学に関連するものと同じように、日常の物体とその機能について考える可能性があります。 たとえば、ほとんどの機械や多くの構造物は、これらの材料が提供する耐久性と剛性のために、1つまたは複数の金属でできています。 さらに、一部の金属はその外観が高く評価されており、単位質量あたりのコストが高く、文字通り「貴金属」に分類されます。 金と銀はおそらく最もよく知られている例です。

しかし、金属は化学における3種類の元素の1つでもあり、他の2つは非金属と半金属です。 金属は実際には自然界の元素の大部分を占めていますが、これらのごく一部しか聞いたことがないでしょう。 金属の特性を調べる前に、「元素」という用語で知られていることと、周期表を使用してテーブル上の元素を構造化する方法を理解しておくと役立ちます。

日常生活では、「要素」は全体の構成要素です。 この言葉は、化学において同様の、しかしより厳密な定義を持っています。元素は、ある特定の種類の原子から作られたものです。 日常の化学ツールを使用して、より単純なコンポーネントにさらに分割することはできません。 2018年の時点で、化学者は、実験室の条件下で生成された11の不安定な元素とともに、92の天然に存在する元素を特定しました。 与えられた元素は、その本来の形で固体、液体、または気体のいずれかとして存在します。

原子は、陽子、中性子、電子を組み合わせた微視的な集合体です。 最も単純な原子である水素は、陽子と電子だけで構成されています。 最も重いウランは、その同位体の1つに92個の陽子、92個の電子、146個の中性子を持っています。 原子は通常、正の電荷を帯びる同じ数の陽子と、同じ大きさの負の電荷を帯びる電子を持っています。 陽子とともに原子核（単核）を構成し、電荷を持たない中性子の数は、およそ 陽子の数はある程度ですが、元素のサイズが大きくなるにつれて、中性子は陽子の数をどんどん上回っていく傾向があります。 エクステント。

周期表は、料理本の材料の索引付きリストが何であるかを化学的に示しています。 大小を問わず、あなたが持っている、または考えることができる化合物は、周期表の元素の組み合わせに減らすことができます。

この表では、113個の元素が原子番号の昇順で配置されています。 この数は、元素が持つ陽子の数です。 この番号が変わると、要素のIDが変わります。 これは、中性子や電子には当てはまりません。 異なる数の中性子を含む元素のバリエーションは、

周期表は、周期的かつ予測可能に繰り返される元素のカテゴリが含まれているため、その名前が付けられています。 周期表を見ると（インタラクティブな例については「参考文献」を参照）、それがわかります。 上部の行にいくつかの奇妙なギャップがありますが、これらは番号が大きいほど消えます 要素。 これは、元素が単に原子番号に基づいて配列されているだけではないためです。 それらは、さまざまな原子的および化学的特性に基づいてタイプに分類されています。

厳密に言えば、要素は次のようにグループ化できます 金属 そして 非金属、しかし伝統的に3つの元素グループがあります：金属、非金属、 メタロイド. 「メタロイド」という名前が示すように、これらの元素は金属のような特性と非金属のような特性の両方を持っています。

金属には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属の3つの基本的な種類もあります。 遷移金属には、後で説明する独自のサブカテゴリがいくつか含まれています。

非金属として厳密に分類された元素は驚くほど数が少なく、周期表に点在しているのは7つ（H、C、N、O、P、S、Se）だけです。 ただし、この分類では、5つを含む独自のカテゴリを獲得した非金属は除外されます。 ハロゲン （F、Cl、Br、I、At）と6つ 希ガス （彼、Ne、Ar、Kr、Xe、Ra）。

ある種の7つのメタロイドと18の非金属（それ自体が7つの非金属、6つの希ガス）があるため および5つのハロゲン）、周期表の113の元素のうち88は、ある種の元素として分類されます。 金属。 これらは明らかにその特性にかなりの範囲がありますが、金属は多くの共通の特徴を共有しています。

金属は、古い温度計で使用されている液体である水銀を除いて、室温で固体です。 それらは光沢を持っています。これは、光を反射することを意味します。これは、多くの場合、価値をもたらす特性です（銅、銀など）。 それらは展性があり、破砕することなく物理的に薄いシートに成形できることを意味します。 人間の血流で生物学的に活性なイオンとして機能するカリウムとナトリウムは通常のナイフで切ることができますが、それらは通常硬いです。 それらは延性があり、金属をワイヤーにすることができるという素晴らしい言い方です。 ほとんどの金属は電気と熱の優れた伝導体であり、現代の産業用途に不可欠であるため、この特性は便利です。 それらの伝導率は、原子核にしっかりと結合していない電子を持っている結果です。 最後に、金属は通常密度が高く（つまり、単位体積あたりの質量が大きい）、沸点と融点が高くなります。 タングステンは非常に高い融点を持っており、この元素が電球のフィラメントに広く使用されているのは偶然ではありません。

金属の3つのカテゴリーは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、および遷移金属です。 周期表の配置は、これらを密接にグループ化するのに役立ちます。 アルカリ金属は、IAとラベル付けされた表の左端の列の水素（H）の真下にある6つの元素です。 アルカリ土類金属は、テーブル上のアルカリ金属の6つの「隣人」であり、IIA列のすべてを占めています。

遷移金属は、周期表の列IIIからXIIおよび行3から6を占め、合計40の元素になります。 14 ランタニド （要素58から71）および14 アクチニド （元素90から103）は希土類金属と見なされます。 最後に、ほとんどのスキームでは、8つの元素は特に指定されていない金属と見なされ、合計 金属の数から6（アルカリ）+ 6（アルカリ土類）+ 40（遷移）+28（希土類）+ 8（詳細不明）= 88.

金属のような特性と非金属のような特性の両方を持つこれらの7つの元素は、周期表の3行目から6行目の部分を占め、次のものが含まれます。

• B
  
• Si
  
• Ge
  
• なので
  
• Sb
  
• Te
  
• ポー

これらは室温で固体であり、半導体技術の分野で有用であり、しばしば形成されます 合金、または他の金属元素との組み合わせ金属。