クイズ問題: フッ素や塩素など、1価の陰イオンになりやすい、周期表の17族の元素を総称して何というでしょう?
答え: ハロゲン

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 酸化物
text: 酸化物(さんかぶつ、英: oxide)は、酸素とそれより電気陰性度が小さい元素からなる化合物である。酸化物中の酸素原子の酸化数は−2である。酸素は、ほとんどすべての元素と酸化物を生成する。貴ガスについては、ヘリウム (He)、ネオン (Ne) そしてアルゴン (Ar) の酸化物はいまだ知られていないが、キセノン (Xe) の酸化物(三酸化キセノン)は知られている。一部の金属の酸化物やケイ素の酸化物(ケイ酸塩)などはセラミックスとも呼ばれる。
title: 第18族元素
text: 第18族元素(だいじゅうはちぞくげんそ)とは、長周期表における第18族に属する元素、すなわち、ヘリウム・ネオン・アルゴン・クリプトン・キセノン・ラドン・オガネソンをいう。なお、これらのうちで安定核種を持つのは、第1周期元素のヘリウムから第5周期元素のキセノンまでである。貴ガス(きガス、英: noble gas)と呼ばれる。英語表記の変更があった2005年までは希ガス・稀ガス(きガス、英: rare gas)と呼ばれた。
title: 周期律
text: 未発見の元素が発見されていき、周期表の空欄が埋まってくると、原子量順に並べるのでは不具合があることが分かってきた。例えばアルゴン(原子量 40.0)はその性質から明らかに希ガスに分類され、カリウム(原子量 39.1)はアルカリ金属に分類される。しかし、単純に原子量順に並べるとカリウムが希ガスに、アルゴンがアルカリ金属になってしまう。また、コバルト(原子量 58.9)とニッケル(原子量 58.7)では原子量の差がほとんど無く、遷移金属であるため性質も似ており周期表上の位置がはっきりと確定できない。
title: ラドン
text: ラドンは価電子がゼロである貴ガス元素に属している。そのような元素は最外殻電子が閉殻であることに起因して電子が最低のエネルギー準位を形成し、安定化する。そのため、ラドンは大部分の一般的な化学反応(例えば燃焼など)に対して不活性である。最外殻の電子1つを引き離すために必要な第一イオン化エネルギーは1037 kJ/mol。貴ガス元素は周期表上において原子番号が大きくなるほど電気陰性度が大きくなる周期的な傾向がみられるため、貴ガス元素の中で最も原子番号の大きなラドンは貴ガス元素の中では反応性が高い。初期の研究において、ラドンの水和物の安定性は塩素 (Cl2)もしくは二酸化硫黄 (SO2)と同程度であり、硫化水素 (H2S)のそれよりはかなり高いと結論付けられている。
title: 電子配置
text: ナトリウムやカリウムと言ったアルカリ金属は希ガスに電子を1個追加した配置になっている。電子を1個取り出して、希ガスと同じ電子配置になった方が、中性でいるよりも安定である。このため、1価の陽イオンになりやすい。同様の理由でカルシウムやストロンチウムなどのアルカリ土類金属は2価の陽イオンに、フッ素や塩素などのハロゲンは1価の陰イオンになりやすい。
title: 酸化数
text: なお便宜的に化合物中の水素の酸化数を+I、酸素の酸化数を−IIと定義して、酸化数を計算することも行われている。しかし水素より電気陰性度の大きい元素は炭素・窒素・酸素・フッ素・硫黄・塩素・セレン・臭素・ヨウ素に限られるので、それ以外の元素の水素化物に水素の酸化数を+Iとする定義は適用できない。同様に酸素同士の結合がある過酸化物、酸素より電気陰性度の大きいフッ素との化合物では酸素の酸化数を−IIとする定義は適用できない。
title: 酸素
text: 酸素は、フッ素に次いで2番目に電気陰性度が大きいため酸化力が強く、ほとんどの元素と発熱反応を起こして化合物を作る。1962年以降には希ガスであるキセノンも、酸素と化合して三酸化キセノン(XeO3)などの化合物を作ることがわかった。
title: アルゴン
text: 貴ガスの中では最も空気中での存在比が大きく、乾燥空気を構成する物質では第2位の酸素の 20.93% についで第3位の 0.93% である。空気中のアルゴンの存在比が貴ガス中最も大きいのは、自然界すなわち岩石中に存在していたカリウム40の一部 (11%) が電子捕獲によってアルゴン40となったためである。このため地球および火星など岩石惑星大気中ではアルゴン40の同位体比が圧倒的に大きいのに対し、太陽大気中ではアルゴン36の同位体が大部分を占める。 こうした事もあって地球上のアルゴンは原子量の重いものが偏っているため、アルゴン(原子番号18)は原子番号19のカリウムよりも平均原子量が大きくなっている。
title: ドリフトチェンバー
text: 荷電粒子を効率よく捉えるために、ガスは単原子分子である希ガス(ヘリウム、アルゴン、ごくまれにキセノン)を主として、多原子分子のエタン、メタン等を混合したものが用いられる。
title: オゾン
text: オゾン(ozone)は、3つの酸素原子からなる酸素の同素体である。分子式はO3で、折れ線型の構造を持つ。腐食性が高く、生臭く特徴的な刺激臭を持つ有毒な気体である。地球の大気中にとても低い濃度で存在している。
title: 第1族元素
text: 第1族元素(だいいちぞくげんそ)とは、周期表において第1族に属する元素。水素・リチウム・ナトリウム・カリウム・ルビジウム・セシウム・フランシウムがこれに該当する。このうち、水素を除いた元素についてはアルカリ金属元素 (英: alkali metal) といい、単体では最外殻s軌道電子が自由電子として振舞うため金属的な性質を示す。
title: 第17族元素
text: 塩素は水圏に大量に存在する(クラーク数)が、地殻中の存在比ではフッ素>塩素>臭素>ヨウ素である。放射性物質であるアスタチンは、既知の最も長い半減期を持つ質量数210の同位体でも8.3時間しかないため、自然環境中にはほとんど存在せず、質量数218の同位体などがウランUの壊変生成物として定常的に極低濃度、存在するが確認は困難である。一般的に分子量の大きなものほどファンデルワールス力が増大し、常温、常圧でフッ素は薄黄色の気体、塩素は淡黄緑色の気体、臭素は赤褐色の液体、ヨウ素は黒紫色の固体、アスタチンは固体で、ヨウ素、アスタチンの固体は金属光沢を持つ。
title: キセノン
text: 一般に貴ガスは最外殻電子が閉殻構造をとるため、反応性はほとんど見られない。しかし、キセノンの最外殻 (5s5p) は原子核からの距離が離れているため、他の電子による遮蔽効果によって束縛が弱まっており、比較的イオン化しやすい(イオン化エネルギーが他の貴ガス元素に比べて相対的に低い)。このため、反応性の強いフッ素や酸素と反応して、フッ化物や酸化物を形成する。
title: フェラーリ・テスタロッサ
text: 単体(たんたい、simple substance)とは、単一の元素からできている純物質のことである。 水素 (H2)、酸素 (O2) などの等核二原子分子や、ナトリウム (Na)、金 (Au) などの純金属が含まれる。 これに対して、水 (H2O) など2種類以上の元素からできている純物質は化合物という。
title: 重水
text: 重水(じゅうすい、heavy water)とは、質量数の大きい同位体の水分子を多く含み、通常の水より比重の大きい水のことである。重水に対して通常の水(H2O)を軽水と呼ぶ。重水素と軽水素は電子状態が同じであるため、重水と軽水の化学的性質は似通っている。しかし質量が異なるので、物理的性質は異なる。
title: アルゴン
text: アルゴンは、地球大気中に窒素・酸素に次いで3番目に多く含まれている気体(水蒸気を除く) で、その容量パーセント濃度は0.93%である。地球上のアルゴンのほとんどは、質量数が40のもの(アルゴン40)であり、これは地殻中のカリウム40の崩壊により生成した。一方、宇宙においてはアルゴン36が最も多量に存在し、超新星爆発による元素合成により生成された。
title: 第1族元素
text: 通常アルカリ金属に分類されるリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムは性質が非常に似通っている。ただしリチウムは直接窒素と反応するなど、一部の物性において他のアルカリ金属元素とは異なった性質を有している。
title: 三重水素
text: 三重水素は、その質量が軽水素の約3倍、二重水素の約1.5倍と差が大きいことから、物理的性質も大きく異なる。一方、化学的性質は最外殻電子の数(水素の場合は1)によって決まる要素が大きいため、三重水素の化学的性質は軽水素や重水素とほぼ同じであることが多い(「同位体効果」も参照)。
title: 二硫化炭素
text: 酸素 (O)と硫黄 (S)が同族であることから、二酸化炭素 (CO2)と等電子的な分子であるが、二硫化炭素は非常に燃えやすい。また求核剤と反応しやすく、容易に還元されやすい。この反応性の違いは、硫黄の場合原子核のπ電子供与能が酸素より低く、そのため炭素原子が求電子性を示すためと考えられる。
title: カリウム
text: カリウムの電子配置は[Ar] 4sであり、電子を1つ失うことで非常に安定なアルゴンと同じ希ガス型の電子配置となる。そのため、カリウムの第1イオン化エネルギーは418.8kJ/molと非常に低く、容易に電子を1つ失いKの陽イオンとなる。対照的に、電子を2個失えば安定な希ガス型の電子配置が崩れるため、第2イオン化エネルギーは3,052kJ/molと非常に高く、+2価の酸化状態の化合物は容易には形成されない。このようにカリウムは1価の陽イオンに非常になりやすい性質を有しているが、アルカリドイオンのKも知られている。
title: 水素
text: 質量数が2(原子核が陽子1つと中性子1つ)の重水素(H)、質量数が3(原子核が陽子1つと中性子2つ)の三重水素(H)等と区別して、質量数が1(原子核が陽子1つのみ)の普通の水素(H)を軽水素とも呼ぶ。
title: 第15族元素
text: 第15族元素単体のうち、窒素のみが常温で気体であり、ほかは固体である。また窒素とリンの価電子は混成軌道を形成し、共有結合物質として振舞う。一方、第4周期のヒ素より周期の大きい単体は、共有結合性と金属との性質を併せ持つ物性を示し半金属と呼ばれる。これらのヒ素、アンチモン、ビスマスは混成軌道を形成するよりは、2つの電子が占有したs軌道と、3つの1つずつ電子が存在するp軌道として振舞うので、酸化数は+3と+5が安定である。
title: 重水素
text: 重水素(じゅうすいそ、英: heavy hydrogen)またはデューテリウム (英: deuterium) とは、水素の安定同位体のうち、原子核が陽子1つと中性子1つとで構成されるものをいう。重水素は H と表記するが、 D(deuteriumの頭文字)と表記することもある。例えば重水の分子式を D2O と表記することがある。
title: 箇条書き
text: 項目を羅列した一つの文「元素周期表の18族(希ガス)は、ヘリウム (He) ・ネオン (Ne) ・アルゴン (Ar) ・クリプトン (Kr) ・キセノン (Xe) ・ラドン (Rn) である。」を箇条書きに直すと次のようになる。
title: 窒化物
text: 窒化物(ちっかぶつ、英: nitride)は、低電気陰性度原子と窒素との化合物で、窒素の酸化数は-3である。水素、炭素、臭素、ヨウ素の窒化物は、それぞれアンモニア、ジシアン(いずれも慣用名)、三臭化窒素、三ヨウ化窒素と呼ばれる。また、窒素は過窒化物 (N2)、アジ化物 (N3) も形成する。
title: 周期律
text: カリウムとカルシウムは4s軌道の電子が価電子となるため、前の周期のナトリウムとマグネシウムに対応する。しかし、スカンジウムでは3d軌道に電子が入る。価電子の数としては3つであり、これはアルミニウムと対応し、性質の類似する部分もある(例えば酸化数として+III価をとるなど)。だがアルミニウムの価電子はp軌道のものであるので、価電子の配置としては相似ではなく、性質の異なる部分も多い。このため以前はスカンジウムとアルミニウムは同じ3族とし、その中でアルミニウムは3A亜族、スカンジウムは3B亜族とする扱いがなされていた。しかし、現在では別の族として扱うことになっている(スカンジウムは3族、アルミニウムは13族)。
title: 重水
text: 通常の水は H2O であるが、重水は水素の同位体である重水素(デューテリウム: D、H)や三重水素(トリチウム: T、H)、酸素の同位体 O や O などを含む。なお通常の水はH2Oが99.76パーセントからなるが、H2O(0.17パーセント)、H2O(0.037パーセント)、HDO(0.032パーセント)などの水もわずかながら含まれている。
title: 周期律
text: 次にリチウムでは2s軌道に1つ電子が入る。リチウムは1価の陽イオンになりやすいなど、1s軌道に電子が1つだけ入っている水素と類似した性質を示す。次にベリリウムでは2s軌道に2つ電子が入る。ただしベリリウムではL殻が閉殻ではない、すなわち価電子を2つ持つため、ヘリウムとはかなり性質が異なっている。続いてホウ素からネオンまでは2p軌道に1つずつ、電子が入っていく。ネオンまでいくとL殻は閉殻となる。このリチウムからネオンまでの8個の元素によって作られる1つの周期は短周期と呼ばれる。
title: ボラン
text: ボラン (borane) は、ホウ素の水素化合物(水素化ホウ素)の総称で、炭化水素のアルカンにちなみ命名された。狭義にはモノボラン (BH3) およびジボラン (B2H6) を指す。
title: 二原子分子
text: 標準状態(1気圧、25°C)で二原子分子を構成する代表的な元素は、水素、窒素、酸素、ハロゲン(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、およびアスタチン)である。気化するまで加熱された金属のように、他の多くの元素も二原子分子になることは可能である。しかし、多くの二原子分子は二リンのように高い反応性を持ち不安定である。また、わずかではあるが一酸化炭素や臭化水素といった化合物も作られる。
title: 地球
text: 組成は地表面からの深さによって異なる。地殻に存在する元素は、酸素(質量比49.5%)とケイ素(同25.8%)が主体で、以下アルミニウム・鉄・カルシウム・ナトリウム・カリウム・マグネシウムなどの金属元素が含まれる。この元素別質量百分率はクラーク数として纏められている。ほとんどはケイ酸塩など金属酸化物の形で存在する。
title: ラドン
text: ラドンは無味無臭、無色の気体であるため、人間が知覚することはできない。標準状態では単原子分子として存在しており、その密度は9.73 kg/mと海面における大気の密度1.217 kg/mのおよそ8倍である。標準状態では無色であるが、-71.15 °C(202 K)の融点以下まで冷却して固体状態になると黄色から赤橙色の鮮やかな放射線ルミネセンス(英語版)を発する。また、結露して液体状態になると青色から薄紫色に発光する。水に対するラドンの溶解度は他の貴ガス元素と比較して、キセノンの約2倍、クリプトンの約4倍、アルゴンの約8倍、ネオンやヘリウムの約20倍である。有機溶剤やプラスチックに対するラドンの溶解度は水に対するそれよりも約50倍大きい。
title: 第15族元素
text: 窒素とリンは多様な酸化状態を持つ酸化物を形成するが、窒素は酸化数が大きいほど自由エネルギーが大きく不安定であり、酸化数0の単体窒素が最も自由エネルギーが小さくて安定な為、窒素酸化物は酸化剤として利用されるものが多い。一方、リンの酸化物はいずれも単体リンよりも自由エネルギーが小さく、酸化数が大きいものほど自由エネルギーが小さくて安定である。それゆえリンの酸化物は酸化剤としては利用されない。
title: 第1族元素
text: また、空気中で燃焼させるとリチウムでは主に酸化物を生成するが、主にナトリウムでは一般式 M2O2 であらわされる金属過酸化物を形成し、カリウム以上の周期の元素の場合は一般式 MO2 で表される金属超酸化物を形成することも知られている。これは、イオン半径の大きな陽イオンほど、格子エネルギー効果によって対となる大きな陰イオンを安定化させることができ、不安定な過酸化物イオンや超酸化物イオンとでも安定な化合物が形成できるためである。過酸化リチウムを形成するためには過酸化水素と反応させる必要があり、超酸化ナトリウムを形成するためには高温高圧の条件が必要となる。アルカリ金属元素の超酸化物は全て常磁性体であり、歪んだ塩化ナトリウム型構造を取る。また、アルカリ金属の水酸化物とオゾンとの反応によってオゾン化物が形成される。このオゾン化物の安定性もまた、対となる陽イオンのイオン半径の大きさに比例する。
title: 硫化水素
text: 硫化水素は共有結合性の水素化合物で、硫黄と酸素とが周期表において同じ元素の族(第16族)であるため水と分子構造がよく似ている。密度は、空気を1とすると1.190であり空気よりも重い。
title: 三重水素
text: 三重水素は、地球環境においては、酸素と結びついたトリチウム水(HTO)として水に混在しており、水圏中に気相、液相、固相の形態で広く拡散分布している。大気中においては、トリチウム水蒸気(HTO)、トリチウム水素(HT)および炭化トリチウム(CH3T)の3つの化学形で、それぞれ水蒸気、水素、炭化水素と混在している。なお、海水中の三重水素濃度は通常、数 Bq/Lより少ない。
title: 第6族元素
text: 錯体化合物まで含めると、クロムは-2,-1,0,+1,+2,+3,+4,+5,+6の酸化数を取りうる。同様にモリブデンは-2, 0,+1,+2,+3,+4,+5,+6、タングステンは0, +2,+3,+4,+5,+6の酸化数状態をとる。中でもクロムは3価Cr(+3)の酸化状態は自由エネルギーが最も低く極めて安定あり、高次の酸化状態である6価Cr(+6)は容易に還元される(言い換えると酸化力が強い)。一方、モリブデンやタングステンはむしろ高次の酸化数状態が安定である。
title: 第16族元素
text: 硫化水素、セレン化水素、テルル化水素は性質が似ているが、水及び過酸化水素 H2O2 は大きく違う。
title: 厚生労働省大臣官房
text: 典型的なヘテロ原子としては、窒素、酸素、硫黄、リン、塩素、ヨウ素、臭素などが挙げられる。
title: 軽水
text: また、水素の質量数1の同位体(軽水素)と、酸素の質量数16の同位体とだけから出来ているH2O分子からなる水を特に軽水と呼ぶ場合もある。この場合天然水(天然同位体比の水)のうち軽水の占める割合は99.74 %である。
title: イオン化
text: 例えば、アルカリ金属は陽イオンになりやすく、イオン化エネルギーも小さいが、これは不活性元素より電子が1つ多いため、+1価のイオンとなった方が安定するためである。反対にハロゲンやカルコゲンは陰イオンになりやすいが、これも不活性元素より電子が僅かに少ないことによる。
title: 倍数比例の法則
text: 例として、炭素と酸素からなる2つの化合物として、一酸化炭素と二酸化炭素をとりあげる。一酸化炭素28 gと二酸化炭素44 gは、それぞれ同量の炭素12 gを含んでいる。一酸化炭素28 gには酸素16 gが含まれ、二酸化炭素44 gには酸素32 gが含まれる。すなわち、一定量の炭素を含む一酸化炭素と二酸化炭素それぞれに含まれる酸素の質量の比は、1:2 という比で表される。
title: 周期律
text: 次にナトリウムからアルゴンまでは同じように3s軌道と3p軌道に電子が入っていくことになる。そしてこれらの元素は、リチウムからネオンまでの元素の中で同じような価電子を持つ元素と類似した性質を持つことになる。例えばケイ素は価電子として3s軌道に2つ、3p軌道に2つの電子を持ち、これは2s軌道に2つ、2p軌道に2つの価電子を持つ炭素と相似であり、元素の性質も類似する。こうして元素の族ができ、周期が再現される。
title: 六価クロム
text: 六価クロム(ろっかクロム、英: hexavalent chromium)は、クロムの化合物のうち、酸化数が +6 の Cr(VI) を含むものの総称である。
title: 代わりの生化学
text: 最もよく提唱されるのが、炭素と多くの化学的性質が似ており、同じ元素の族に属するケイ素原子である。しかし、ケイ素原子はより大質量で、原子半径も大きいため、生化学に重要な二重三重の共有結合が難しくなる。また、二酸化炭素に近い二酸化ケイ素が、水が液体となる温度では水に溶けない固体の物質であることも、ケイ素を生化学の要素とすることを難しくする。
title: 第16族元素
text: これら単体はいずれもハロゲンについで電気陰性度は高く反応性の高い元素群であり、周期が増大するにつれて金属性がいくぶん増大するが、酸素からセレンは共有結合物質であり、テルルとポロニウムは半金属である。
title: 木星
text: 木星の上層大気は、ガス分子構成比で88 - 92パーセントの水素と8 - 12パーセントのヘリウムガスが占める。元素単位でヘリウムは約4倍重いため、重量比では水素75パーセント、ヘリウム24パーセント、他が1パーセントである。内部は含まれる重い元素の比率が高まり、全体の重量比では水素約71パーセント、ヘリウム約24パーセント、他が5パーセントとなる。大気にはわずかなメタン、水蒸気、アンモニア、珪素化合物も含まれる。また、観測からエタン、硫化水素、ネオン、酸素、硫黄も確認された。大気最外層には凍ったアンモニアの結晶が漂っている。また、赤外線や紫外線測定から、微量のベンゼンやほかの炭化水素の存在も確認された。
title: 水素の同位体
text: Hは自然界に最も多く存在する水素の同位体で、その存在度は99%以上である。この同位体は、重水素や三重水素などと対比して、しばしば軽水素と呼ばれる。原子核が陽子(プロトン)1つのみで構成されていることから、プロチウム (protium) とも呼ばれるが、この名前はめったに使用されない。
title: 第16族元素
text: 第16元素の単体は酸素のみ気体であり、硫黄、セレン、テルル、ポロニウムは固体である。
title: フロン類
text: フロン類(フロンるい)は、炭素と水素の他、フッ素や塩素や臭素などハロゲンを多く含む化合物の総称。場合によって指す物質の範囲は異なる。
title: 第11族元素
text: 第11族元素のイオンは+1, +2, +3を取りうると考えられるが、銅、銀が+2価が比較的安定であるのに対して、金は+2価の状態を取ることは殆どなく+3価が安定イオン種となる。そしてどのイオンもイオン半径が小さく、格子エンタルピーが大きい。それ故Agを例外として、第11族元素のイオンは水和による安定化の寄与が小さく、塩(非錯塩)の多くは水に難溶性である。言い換えるならば、錯塩を除くとAg(+1)塩のみが比較的水溶性が高い。幾つかの錯塩は水溶性を示し、特に無機シアンイオン(CN)と第11族元素のイオンとの錯塩は水に対する溶解性が大である為、精錬やメッキなど、第11族元素のシアノ錯体が工業的に利用されている。ほかにアンモニアやアミンなどとも錯体を形成する。
title: アルカロイド
text: アルカロイド(英: alkaloid)とは、窒素原子を含み、ほとんどの場合塩基性を示す天然由来の有機化合物の総称である。一部のアルカロイドには中性や弱酸性を示すものもある。また、似た構造を有する一部の合成化合物もアルカロイドと呼ばれる。アルカロイドは、炭素、水素、窒素の他酸素や硫黄、その他稀に塩素、臭素、リンといった元素を含む。
title: 第3族元素
text: アクチノイド元素もランタノイド元素と性質がよく似ているが、+5価以上の高次酸化状態を取りやすい傾向がある。またランタノイド元素やアクチノイド元素のイオンは有色のものが多く、それらイオンの大半が常磁性を示す(La、Ce、Yb、Luが常磁性を示さない)。
title: 重水
text: 狭義には化学式D2O、すなわち重水素二つと質量数16の酸素によりなる水のことを言い、単に「重水」と言った場合はこれを指すことが多い。別名に酸化重水素(deuterium oxide, Water-d2)など。自然界では、D2Oとしての重水はほとんど存在せず、重水はDHOの分子式(半重水)として存在する。
title: セシウム
text: アルカリ金属元素は酸素との二元化合物を多く形成するが、セシウムはさらに多くの酸素との二元化合物を形成する。セシウムが空気中で燃焼する際、超酸化物の CsO2 が主に生成する。これは、超酸化物イオン (O2) のような不安定な陰イオンが、イオン半径の大きなセシウムの格子エネルギー効果によって安定化されるためである。
title: アンモニアボラン
text: エタンが常温で気体であるのに対し、アンモニアボランは固体であるため性質の類似性は希薄である。アンモニアボランの高融点はその高極性と一致している。ホウ素に結合する水素は塩基性であり、窒素に結合する水素はやや酸性である。
title: 久我常通
text: しかしそれぞれの元素のs電子のイオン化エネルギー(最高酸化数のイオンを形成するためのエネルギー)と最高酸化数の化合物の安定性には必ずしも相関がないことが分かっている。 例えば15族の5価の陽イオンを形成するイオン化エネルギーの総計はヒ素>アンチモン>ビスマスの順であり、これらの中では5価の化合物が安定なのはアンチモンであるという事実に反する。 そのため、この不活性電子対効果は単純にs軌道のエネルギー準位が低いために起こっているわけではないと考えられている。
title: 重水素
text: なお、重水素(H)と三重水素(H)の両方を併せて、重水素(heavy hydrogen)と呼ぶこともあるので、三重水素(H)と区別するために、(H)を二重水素と呼ぶこともある。三重水素は、存在比がごく僅かであり、時間が経つとヘリウム3(He)に変わる放射性同位体であり、この三重水素を含めずに安定同位体である二重水素のみを指して「重水素」(deuterium)と呼ぶ場合が多い。
title: 周期表
text: これら元素は貴ガスと呼ばれたが、原子価を示すとゼロとなる。原子量で考えるとアルゴンはカリウムとカルシウムの間に入るべきだが、原子価で見るとイオウ−塩素−カリウム−カルシウムが2−1−1−2となる点を重視して塩素とカリウムの間に入れると2−1−0−1−2となったため、貴ガスは周期表の右端に置かれるようになった。
title: 塩化物
text: 金属塩化物はたいていイオン結合性が高く(例:塩化ナトリウム)水中でも単純に塩化物イオン(アニオン)と金属イオン(カチオン)とに乖離(電離)し水に対して溶解性が高い。ただし、1価の銀、銅、金、水銀、タリウムの塩化物および2価の鉛、白金の塩化物は水に難溶である。
title: 第16族元素
text: 硫黄 、セレン、テルルは性質が似ているのに対し、酸素はいささか性質が異なり、ポロニウムは放射性元素で天然における存在量が少ない。この硫黄 、セレン、テルルは金属元素と化合物を形成し種々の鉱石の主成分となっている。それ故、この三種の元素からなる元素族をギリシャ語で「石を作るもの」という意味のカルコゲンと命名された。また、3種の元素を硫黄族元素と呼ぶ場合もある。その後、周期表が充実されると、第16族をカルコゲンと呼び表す場面が見られるようになった。それ故、性質の異なる酸素はカルコゲンに含めない場合もある。
title: オニウム化合物
text: これらの中で孤立電子対を一個しか持たないアンモニアは比較的塩基性が強く、4個の水素原子に正電荷が分散するアンモニウムイオンは比較的安定であるが、孤立電子対の数が増大するにつれ水素原子の数は減少するのに伴い塩基性は減少し、 NH3 > H2O > HF となる。特にフルオロニウムは過塩素酸あるいは超強酸中においてのみ安定であり、過塩素酸フルオロニウム H2FClO4 の結晶も得られているが吸湿により加水分解しやすい。
title: マンガン
text: 比較的反応性の高い金属で粉末状にすると空気中の酸素、水などとも反応する。化合物は2 - 7価までの原子価を取り得る(+2、+3、+4、+6、+7 が安定)。地球上には比較的豊富に存在するが、単体では産出しない。二酸化マンガンを触媒とする過酸化水素の水と酸素への分解反応は、日本の義務教育課程で触媒の実験の題材とされるため非常に有名である。
title: フッ化物
text: 典型金属元素のフッ化物は、一般に低融点の典型的なイオン結晶である。アルカリ金属、銀、スズのフッ化物は水溶性を示す。一方、リチウム、アルカリ土類金属、希土類元素などとの化合物の多くは水に難溶である。すなわちイオン半径が小さいフッ化物イオンは配位する水分子も他のハロゲンイオンよりも少ない。それゆえイオン結合性が著しく強固な場合にはイオンの水和エネルギーより結晶の格子エネルギーのほうが大きくなり、結晶はかえって水に難溶または不溶となる。
title: 液体
text: 周期表において常温、常圧で単体が液体である元素は、水銀と臭素のみである。常温よりやや高い温度が融点となっている(融点が25度~100度)元素として、フランシウム、セシウム、ガリウム、ルビジウム、リン、カリウム、ナトリウムがある。常温で液体の合金としてガリンスタンなどがある。
title: 第2族元素
text: 2族元素は空気中で燃え一般式、MOの酸化物を生成する。ベリリウム以外の2族元素酸化物は水と反応すると水酸化物M(OH)2となり、カルシウムより原子番号の大きいものは強塩基となる。一方、酸化ベリリウムBeOは水と反応しない。水酸化物の塩基性の強度は周期の下へ行くほど強くなる。
title: 不純物半導体
text: N型とP型のどちらになるかは、不純物元素の原子価、その不純物によって置換される半導体の原子価によって決まる。 例えば原子価が4であるケイ素にドーピングする場合、原子価が5であるヒ素やリンをドーピングした場合がN型半導体、原子価が3であるホウ素やアルミニウムをドーピングした場合がP型半導体になる。
title: 第13族元素
text: 第13族元素のうちホウ素のみが安定な陽イオンを形成せず、もっぱら共有結合化合物を形成する。他のアルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムは金属としての性質を示し、岩石に広く分布することからこれらの4元素は土類金属と呼ばれる。原子半径、イオン半径は周期が大になるにつれ大きくなるが、ホウ素が頭抜けて小さいのに対し、土類金属は他の典型元素と同程度である。
title: 空気
text: また、窒素、酸素、二酸化炭素のほか、アルゴン、クリプトン、キセノン、ネオンなどの大気中に含まれる成分は、空気を利用して冷却・圧縮、化学吸着、膜分離等の方法で産業用に製造されるものがある。
title: 窒化物
text: 窒素はフッ素・酸素・塩素以外の元素より電気陰性度が大きい。これは、窒化物がとても大きな一群を形成していることを意味する。ゆえに、窒化物は様々な特性、用途を持つ。
title: 周期表
text: また、単体が常温常圧下で取る物質の状態(固体・液体・気体)もブロックでは表しにくい。全体の傾向は水素と右上のヘリウム付近(窒素から右、塩素から右および貴ガス)が気体であり、例外的に液体の相となる臭素と水銀を除いた元素は固体である。このような分類は、マスや文字色などそれぞれの周期表で工夫をこらした表現で示される場合もある。
title: 第17族元素
text: 第17族元素(だいじゅうななぞくげんそ、仏: halogèneアロジェーヌ、英: halogen ハロゲン)は周期表において第17族に属する元素の総称。フッ素・塩素・臭素・ヨウ素・アスタチン・テネシンがこれに分類される。ただしアスタチンは半減期の長いものでも数時間であるため、その化学的性質はヨウ素よりやや陽性が高いことがわかっている程度である。またテネシンは2009年にはじめて合成されており、証明ことがさらに少ない。
title: クロム酸
text: クロム酸(クロムさん、chromic acid)とは、化学式が H2CrO4 と表されるクロム(VI)のオキソ酸である。三酸化クロムに水が1分子付加したものに相当する。共役塩基のクロメートアニオン (chromate anion) CrO2−4 がナトリウムやカリウムなどと塩を作る。それぞれ、クロム酸ナトリウム Na2CrO4、またはクロム酸カリウム K2CrO4 として知られる6価のクロム化合物である。
title: 第18族元素
text: 第18族元素は、原子における最外殻電子が閉殻となっているため、化学的に非常に不活性であり、しばしば単原子分子として存在する。かつて第18族元素には化合物が知られていなかったために、化学反応を起こさないという意味で不活性ガス(inert gas)類と呼ばれた。しかし、化学的な不活性さの度合いは、第1周期元素のヘリウムを筆頭として、周期が進むにつれて弱くなる。安定核種が存在する最後の周期である第5周期のキセノンに化合物が見つかったことを皮切りに、現在では他の第18族元素にも化合物が見つかっており、完全に不活性というわけではない。
title: 重水
text: なお重水素は三重水素とは異なり放射性ではないため、重水(D2O)もトリチウム水(T2O)とは異なり放射性ではない。
title: 諸橋襄
text: 炎の熱などによって化学分解し、助燃性のある気体を放出する固体または液体も助燃性に分類される。過酸化水素などの過酸化物、過酸・過塩素酸・過マンガン酸・硝酸、およびこれらの塩が該当する。臭素やヨウ素などのハロゲン単体や、フルオロスルホン酸などハロゲンを含む化合物の一部も助燃性を示す。
title: 二元化合物
text: 二元化合物(にげんかごうぶつ、英: binary compound)とは、全く異なる2種類の元素を含む化合物である。共有結合性二元化合物には、水 (H2O)、一酸化炭素 (CO)、六フッ化硫黄 (SF6) などがある。イオン結合性二元化合物には、塩化カルシウム (CaCl2)、フッ化ナトリウム (NaF)、酸化マグネシウム (MgO) などがある。
title: 二元化合物
text: 水素の二元化合物には、水素原子が一般的にはハロゲンと結合した二元酸 (英: binary acid) がある。これらはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチンなどを含む。ハロゲンの他には硫黄、セレン、テルル、ポロニウム、ヒ素などがある。
title: アンモニア
text: アンモニウムイオンを含むイオン結晶をアンモニウム塩(アンモニウムえん、英: ammonium)と呼び、アンモニアと酸との中和反応によっても生成する。多くのものが水に可溶であるが、過塩素酸塩、ヘキサクロロ白金酸塩などは溶解度が低く、アンモニウム塩の溶解度はアンモニウムイオンとイオン半径の近い、カリウム塩およびルビジウム塩に類似する。加熱により分解し、過塩素酸アンモニウムなどは爆発する。
title: 水
text: 水の化学式 H 2 O {\\displaystyle {\\ce {H2O}}} の水素が2つとも同位体の重水素である水を重水と呼び、化学式 D 2 O {\\displaystyle {\\ce {D2O}}} で表す。水素の1つが重水素であり、もう1つが軽水素である水は、半重水と呼び、 DHO {\\displaystyle {\\ce {DHO}}} で表す。水素の1つが三重水素(トリチウム)である水は、トリチウム水(または三重水素水)と呼び、 HTO {\\displaystyle {\\ce {HTO}}} で表す。重水・半重水とトリチウム水を併せ、さらに酸素の同位体と水素の化合物である水も含めて、単に重水と呼ぶこともある。この広義の重水に対して、普通の水は、軽水と呼ばれる。
title: 水素
text: ヒドリド(別名、水素化物イオン、ヒドリドイオン、英: hydride、英: hydrogen anion、化学記号Hとも表記される)は、アルカリ金属、アルカリ土類金属あるいは第13族、14族元素(共有結合性が強い)などの、電気的に陽性な元素の水素化物が電離する時に生成する水素の陰イオン(アニオン)。ヒドリドはK殻が閉殻した電子配置を持ちヘリウムと等電子的であるために、一定の大きさを持ったイオンとして振る舞う点でヒドロン(水素カチオン)とは異なる。実際、ヒドリドはフッ素アニオンよりもイオン半径が大きいように振る舞う。
title: 尚志高等学校
text: Sブロック元素とは、第1族元素(水素、アルカリ金属)、第2族元素(ベリリウム、マグネシウム及びアルカリ土類金属)及びヘリウムのこと。Sブロック元素は典型元素であり、周期ごとに2つの電子がs軌道に満たされる。ヘリウムを除いたSブロック元素は反応性が高かったり、第1族元素及び第2族元素は金属の中で融点が非常に低かったりと、似通った性質を示す。これは、電子配置の構造が同じであることによる。ちなみに、SブロックのSは英語の sharp に由来する。
title: 永久磁石
text: 永久磁石の原料として、3d遷移元素の鉄、コバルト、ニッケルが挙げられる。単体が室温で強磁性を示すのは、これら3つの元素のみである。さらにランタノイドのサマリウム、ネオジムも磁石の原料として挙げられる。単体では強磁性を示さないが、4f軌道に余ったスピンが存在するため、これらを原料とすることで強力な磁石が実現できる。なお、4f軌道電子はスピンと共に軌道運動も磁性に寄与している。
title: 第14族元素
text: スズや鉛は2価の陽イオンが酸化的に安定なのに対して、ゲルマニウム2価は不安定で不均化により4価のイオンを生成しやすい。スズおよび2価のスズ化合物は温和な還元剤として利用されるが、4価の鉛化合物は酸化力が強く酸化剤として利用される。
title: 四酸化キセノン
text: 四酸化キセノンではキセノンの酸化数は+8、酸素は-2となっている。酸素は、キセノンの酸化数を最高値の+8へ上げられる唯一の元素である。立体障害のため、フッ素だけでは六フッ化キセノンの+6までにしかキセノンの酸化数をとらせられない。
title: 型の説
text: フランクランドより2年遅れて、ケクレは硫化水素の型を発見した際に、水の型に分類される酢酸を五塩化リンで処理すると型が変わり、塩化水素の型の塩化アセチルと塩化水素が、一方五硫化リンで処理すると水の型(硫化水素の型)を保ったチオ酢酸が得られることを見出した。ケクレはこの違いを酸素と塩素では親和力(原子価)が異なり、酸素と硫黄では親和力が等しいためと考えた。このようにして型と原子価が結び付けられた。
title: 第1族元素
text: 金属リチウムは銀色を呈するが、空気にさらすと速やかに酸素と反応して黒変する。窒素と反応する元素は周期表全体でみても元々少数であるが、リチウムはその中の唯一のアルカリ金属である。窒素分子の三重結合の結合エネルギーは945 kJ/molであり、これより安定な窒化物を与えるためには、生成物の格子エネルギーを十分に高める必要がある。アルカリ金属中では、最も高い電子密度を誇るリチウムのみがこの条件を満足することができる。
title: 根の説
text: 1852年にエドワード・フランクランドは有機金属化合物の研究から原子価の概念を提唱し、有機金属化合物が金属の酸化物や塩化物の酸素や塩素をアルキル根で置換されたものであることを提唱した。1857年にコルベはこの考え方を有機化合物へと拡張し、すべての化合物が炭素の酸化物、二酸化炭素の誘導体とみなせることを提唱した。すなわちコルベもフリードリヒ・ケクレとほぼ同時期に炭素の原子価が4価であることに到達したのである。
title: 貴ガス化合物
text: キセノン以外の貴ガス元素については、ラドンはフッ素と反応して二フッ化ラドン RnF2 を与える。二フッ化ラドンは固相において黄色い光を発する。クリプトンもフッ素と反応して二フッ化クリプトンを与える。アルゴンの化合物は2000年に、アルゴンとフッ化水素からアルゴンフッ素水素化物 (HArF) が生じることが極低温下において観測され初めての例となった。
title: 三重水素
text: 自然界に最も多く存在する「普通」の水素は、原子核が単独の陽子から成る軽水素(H)であり、原子核が陽子1つと中性子1つから成る重水素(H)も安定核のため豊富に存在する (自然界の水素同位体の0.0115%) のに対し、三重水素は不安定なため天然には微量しか存在しない。とはいえ、半減期12.32年は軽い元素の放射性同位体としては比較的長いもので、天然においても一定量が常に存在している。たとえば体重60 kg程度の人の場合、50ベクレル程度のトリチウムを体内に保有している。水素には質量数が4から7の同位体もあるが、いずれも半減期が10秒以下と極めて不安定で実験室外には存在しないため、多くの場合には三重水素が事実上唯一の水素の放射性同位体として扱われている。
title: セシウム
text: セシウムのイオン半径は非常に大きいため、イオン半径の小さい他のアルカリ金属元素よりも多い配位数を取る。この傾向は、他のアルカリ金属の塩化物が6配位の塩化ナトリウム型構造を取るのとは対照的に、セシウムの塩化物が8配位の塩化セシウム型構造を取ることに象徴される。塩化セシウム型構造は、塩素原子が立方格子の角の部分に位置し、セシウム原子が立方格子の中央のホールに位置するような、二種の原子からなる8配位の単純な体心立方格子から成っている。臭化セシウム (CsBr) やヨウ化セシウム (CsI)、その他多くのセシウムを含まない化合物もこの塩化セシウム型構造を取る。塩化セシウム型構造は、Cs のイオン半径が174 pm、Cl のイオン半径が181 pmと大きさが近いために形成される。
title: 同位体
text: 同位体の表記は、核種の表記と同様に、元素名に続けて質量数を示すか、元素記号の左肩に質量を付記し、例えば炭素14あるいは C のように表される。ただし現在は水素の同位体に限り、固有の記号で表される核種もある。重水素 (H Deuterium) は D または d、三重水素 (H Tritium) は Tである。例として重水の化学式は D2O と表す。かつてはラドンの同位体に関して、ラドン220 (Rn) はトロン Tn 、ラドン219 (Rn) はアクチノン An という固有の名称および記号が与えられており、現在でも温泉科学など特定の分野で慣用的に用いることがある。
title: ペーテル・フェラネツ
text: 極性を持った物質の例として水(H2O)が挙げられる。水分子において酸素(O)の原子核は水素(H)の電子を引き付けるため、酸素は負の電気的な偏りを持ち、逆に水素は正の電気的な偏りを持つことになる。
title: M4 (プログラミング言語)
text: 炭素以外にも、炭素族元素であるケイ素やゲルマニウム、スズなどでもキュバン同様の立方体分子が合成されている。ただし、これらの元素同士の結合は酸素などと反応しやすいため、周りを大きな置換基で覆うことにより初めて安定に取り出すことが可能となった。例として、オクタテキシルオクタシラキュバン (octathexyloctasilacubane, Si8(Me2CHCMe2)8) がある。
title: ユウロピウム
text: カルコゲン化ユウロピウムは磁性半導体として重要。カルコゲンとは硫黄、セレンなどの第16族元素のことである(酸素は除かれる場合がある)。
title: 二硫黄
text: 二硫黄は、二酸化硫黄がほとんどを占めるイオの大気に微量成分の1つとして含まれる。二原子分子は、炭素、酸素、窒素、フッ素を含むことが多いが、これより重い元素の場合は、高温下でのみ安定である。
title: 代わりの生化学
text: 塩素は、炭素やそれ以外を基盤とする生物の、酸素の代替物としてしばしば提案される。しかし、塩素は酸素ほど豊富ではなく、惑星がその表面に生化学的な基礎とするほど十分大量の塩素を持ちうるのかは分からない。
title: 第16族元素
text: 第16族元素(だいじゅうろくぞくげんそ)は周期表において第16族に属する元素の総称。酸素・硫黄・セレン・テルル・ポロニウム・リバモリウムがこれに分類される。酸素族元素、カルコゲン(英: chalcogen)とも呼ばれる。
title: 元素合成
text: 宇宙の初期において存在した原子は中性水素(軽水素)(H)の原子核-単体の陽子-と単体の中性子だけである。宇宙が十分に冷えてくると陽子と中性子が衝突して重水素(H)が作られるようになる。重水素に中性子が捕獲されると三重水素(H)、もしくは三重水素がベータ崩壊してヘリウム3(He)となる。さらに中性子を捕獲してヘリウム4(He)までは簡単に作られる。この中で中性水素が最も安定であり、またヘリウム4も安定であるので、この2つの核種が蓄積する。質量数5の安定な核種は存在しないので宇宙の初期における原子核合成はこれ以上進まない。ごく少数この先のリチウム7(Li)やベリリウム7(Be)が作られるが、質量数8の安定な核種は存在しないので、これ以上進むことはまずない。
title: 無機過酸化物
text: 無機過酸化物(むきかさんかぶつ、inorganic peroxides)とは、O2 と金属とから構成される塩の総称であり、形式的には過酸化水素の金属塩である。