はじめに

周期表は、化学を学ぶ上で避けて通れない基本中の基本です。
元素をただ順番に並べただけの表に見えるかもしれませんが、その中には自然界の法則が巧妙に織り込まれています。
この第 1 回では、周期表がどのように作られ、どのような意味を持っているのかを解説します。

周期表の歴史と成り立ち

周期表が最初に体系化されたのは、1869 年、ロシアの化学者ドミトリ・メンデレーエフによるものです。
彼は当時知られていた元素を「原子量」の順に並べ、性質の似た元素が周期的に現れることに気づきました。

彼の周期表は現代のものとは少し異なり、まだ見つかっていなかった元素の存在も予測していました。
実際、その後に発見された元素がその予測に合致したことから、周期表の科学的価値が高く評価されるようになりました。

周期表の構造：縦と横の意味

周期表は、基本的に横の「周期（row）」と縦の「族（group）」で構成されています。

• 周期：左から右へ、原子番号が 1 ずつ増加していく並び。
• 族：縦方向で、性質の似た元素が並んでいる。

これは、元素の電子配置が規則的に変化していくことに基づいています。
特に最外殻電子（価電子）の数が同じであれば、化学的性質も似るため、それをもとに縦に並べられています。

例：1 族（水素、リチウム、ナトリウムなど）はいずれも「アルカリ金属」と呼ばれ、水と激しく反応する性質を持っています。

原子番号と電子配置

現代の周期表では、元素は「原子番号」の順に並んでいます。
原子番号とは、原子核中の陽子の数を表します。陽子の数が変われば、それは別の元素になります。

また、陽子と同じ数の電子が電子殻に配置され、内側から順に満たされていきます。
この電子の並び方こそが、周期表の配列に大きな影響を与えているのです。

周期性（周期律）とは

周期表の最大の特徴は、「周期性」、すなわち性質が一定の間隔で繰り返されることです。
これは、電子配置が同じパターンで繰り返されるために起こります。

たとえば、希ガス（18 族）はいずれも非常に安定しており、他の元素とほとんど反応しません。
これは、電子殻がすべて満たされた状態になっているためです。

また、金属と非金属の境界、イオン化エネルギーや原子半径といった性質も周期表上で規則的に変化していきます。

まとめ

• 周期表は、元素の性質が繰り返される「周期性」に基づいて構成されている
• 現代の周期表では、原子番号（陽子数）の順に並んでいる
• 縦の「族」では、価電子の数が同じで性質も似ている
• 周期表を理解することで、未知の物質の性質も予測できる

次回は、原子の構造に焦点をあて、原子核や電子、そして電子配置について詳しく解説していきます。