周期表の使い方

周期表のレイアウトは、その理解にとって非常に重要です。 元素が原子番号順に並べられるように配置されました。 原子番号は、中性原子の陽子と電子の数です。 表の最初の元素である水素の原子番号は1です。 この元素が中性であるためには、1つの陽子（+）と1つの電子（-）が必要です。 別の例は酸素です。 酸素の原子番号は8です。 これは、8つの総陽子（+）と8つの総電子（-）があることを意味します。 周期表を上下に移動しながら、陽子と電子を追加します。

原子番号が何であるかを理解したので、要素内の電子がどのように配置されているかを見てみましょう。 電子は軌道によって配置されます。 軌道は電子の「家」です。 軌道をアパートの建物と考えてください。 1階はエネルギーが最も低く、s軌道です。 2階はもう少しエネルギーがあり、p軌道です。 3階はさらにエネルギーがあり、d軌道などです。

電子は、最初に最低エネルギーで軌道に入るように配置されます。 たとえば、8個の電子を持つ酸素は、1S軌道に2個、2S軌道に2個、2P軌道（x、y、z）に4個あります。 電子についてのことは、それらが同じ軌道で対になることを嫌うということです。 2P軌道には合計6つの可能な位置（xに2、yに2、zに2）があり、電子は4つしかないため、そのうちの2つは不対電子になります。 これらの不対電子は、他の元素と「結合」するために使用されるものです。 それらは価電子と呼ばれます。

電子がどのように結合するかを理解するために、水（H2O）を見てみましょう。 周期表を見ると、水素の原子番号は1であることがわかります。 これは、1S軌道に1つの電子があることを意味します。 この電子は対になっていないので、結合に使用できます。 ステップ3でわかった酸素には、結合のための2つの不対電子があります。 水は水素の2つの要素と酸素の1つの要素で構成されています。 これは、水素から2つの電子を取り出し、それらを酸素からの2つの電子と結合することによって、「ハイブリッド」を作成できることを意味します。 これを行うことにより、自由電子を排除し、分子は安定します。

単純な要素を結合する方法がわかったところで、電気陰性度の概念を見てみましょう（略してe-negを使用します）。 E-negは、要素の電気陰性度の尺度です。 言い換えれば、それは要素がそれ自体に向かって電子を引き寄せるのをどれだけ好むかの尺度です。 E-negは周期表の右上に向かって増加します。 フッ素は最も電気陰性度の高い元素であり、すべての電子をそれ自体に引き寄せる傾向があります。 この概念がフッ化水素（HF）をそのような強酸にしているのです。 水素上の1つの孤独な電子はフッ素に向かって引き寄せられているため、水素は別の元素によって非常に迅速に除去されます。 分子から水素を取り除くのが簡単であるほど、それはより酸性になります。

機会があればいつでも、座って各元素の軌道を描いて、不対電子がいくつあるかを確認してください。 周期表をマスターできれば、化学をマスターできます！

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