化 学 (はじめに)

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 【元素の分類】

 周期表は,原子の電子配置の違いを原因とする化学的性質の違いを基準に元素を分類したものである。
 元素は,周期表中の化学的性質の変化の違いから,遷移元素と典型元素に分けられる。
 
 遷移元素 ( transition element )
 原子の電子配置に基づく元素分類の一種(電子軌道 d 軌道あるいは f 軌道が閉殻でない元素)で,周期表の 3族から 11族(12族を含める学者もいる)までの全ての元素をいう。各族の縦の類似性はあまり著しくなく,横の類似性が目立つ元素類である。
 典型元素 ( typical element )
 遷移元素以外の元素の総称で,各族で縦の類似性が大きい。これが,典型の語源で,周期表の特徴をよくあらわしている。
 
 【金属性による分類】
 単体の特性の違いで,金属元素,半金属元素,及び非金属元素に分類されことがある。ただし,高等学校教育など一般的には,金属元素と非金属元素の2種に分類している例が多い。

 金属元素とは,単体が金属としての性質を持つ元素の総称とされている。
 非金属元素は,金属元素以外の全ての元素の総称とされている。

 分野によっては,工学上の便利さから次に示す元素を半金属元素として分類することもある。
 半金属元素(メタロイド)とは,周期表上で金属と非金属との境界付近の元素で,金属と非金属の両方の性質を持つものとされ,ホウ素 ( B )・ケイ素 ( Si )・ゲルマニウム ( Ge )・ヒ素 ( As )・アンチモン ( Sb ) ・テルル ( Te ) ・ポロニウム ( Po ) ・アスタチン ( At )をいう場合が多い。
 例えば,ダイヤモンド構造のケイ素は金属の性質を示さないが,βすず構造のケイ素は,金属の性質を示す。

 半金属元素の定義が曖昧なため,日本の高等学校教育では,ゲルマニウム ( Ge )・アンチモン ( Sb ) ・ポロニウム ( Po )を金属元素,ホウ素 ( B )・ケイ素 ( Si )・ヒ素 ( As )・テルル ( Te ) ・アスタチン ( At )を非金属元素に分類した周期表を用いている。
 
 【参考】
 ● 金属 ( metal )
 広辞苑では,“固体状態で金属光沢・展性・塑性(延性)を持ち,種々の機械的工作を施すことができ,かつ電気および熱の良導体であるなどの性質を持つ物質の総称。”と定義し,大辞林では,“単体のうち,金属光沢をもち,熱や電気をよく伝え,展性や延性に富む物質の総称”と定義している。

 一般的には,常温・常圧の下で不透明な個体(水銀のみ液体)である。比重4~5より重いものを重金属,軽いものを軽金属という。分野によっては,鉄の比重を基準に分類する場合もある。

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