26節：元素の分類

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ここでは、典型元素と遷移元素の分類、金属の特性、金属結合の仕組み、元素記号の見方と元素の周期表を解説します。

周期表の1族・2族と13族から18族までの元素を典型元素といいます。典型元素は族ごとに化学的性質が似ているという特徴があり、希ガスを除く典型元素では、同じ族であれば価電子の数も同じになります。

ハロゲンは第17族に属する元素の総称で、フッ素F・塩素Cl・臭素Br・ヨウ素Iなどが該当します。いずれも非金属元素で、1価の陰イオンになりやすく、電子を奪いやすい性質から強い酸化作用を持ちます。また水素や金属と反応しやすく、ハロゲンの単体はいずれも有毒です。ある物質にハロゲンを結合させることをハロゲン化といいます。

希ガスは第18族に属する元素の総称で、ヘリウムHe・ネオンNe・アルゴンArなどが該当します。希ガスの原子はいずれも安定な電子配置を持ち、化学的に反応しにくいことから不活性ガスとも呼ばれます。

アルカリ金属は、水素を除く第1族の元素の総称です。リチウムLi・ナトリウムNa・カリウムKなどが該当し、1価の陽イオンになりやすく、その水溶液は強い塩基性を示します（例：水酸化ナトリウム）。

周期表の3族から12族までの元素を遷移元素といいます。原子の価電子は1個または2個で、隣り合う族どうしでも性質が緩やかにしか変化しません。遷移元素はすべて金属元素です。

※「遷移」とは、うつりかわることをいいます。

金属は一般に展性・延性に富み、金属光沢を持ちます。また、熱や電気を通しやすい性質があります。粉末にした金属は空気との接触面積が広くなるため、燃焼しやすくなります。

※展性：圧縮する力を加えた際に、破損することなく板状に薄くなる性質

※延性：引っ張る力を加えた際に、破断することなく糸状に伸びる性質

金属は比重によって軽金属と重金属に区分されます。比重が4以下のものを軽金属、4より大きいものを重金属といいます。

金属元素は一般に電子を放出して陽イオンになりやすく、原子どうしが結合するとさらに陽イオンになりやすくなります。また、非金属元素とイオン結合による化合物（塩化ナトリウムなど）をつくる傾向が大きいという性質があります。

非金属は、金属としての性質を持たない元素です。炭素C・ケイ素Si・リンPなどが該当します。非金属元素はすべて典型元素であり、族ごとに性質が類似しています。また、非金属元素は陰イオンになりやすい性質があります。第17族に属する臭素Brは、20℃で液体の唯一の非金属元素です。

金属は、多数の原子が規則正しく配列して結晶をつくっています。このとき各原子の価電子は、もとの原子に固定されず金属中を自由に動き回ることができます。このような電子を自由電子といいます。

金属では、この自由電子が原子どうしを結びつける役割をしています。このような自由電子による金属原子間の結合を金属結合といいます。

周期表は、元素を原子番号の順に並べ、性質の似た元素が同じ列（族）に並ぶように配置した表です。