＊＊＊＊＊地図＊＊＊＊＊
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本村字自須越至樋口道路（改修碑）
明治廿七年十一月起工
明治廿八年五月落成
しげいみち
2015年12月6日日曜日
2015年12月5日土曜日
2015年12月4日金曜日
１０ 化学反応式
目次
１０－１ 物理変化と化学変化
化学変化……別の物質ができる変化。原子，分子，イオンの結合の組かえ。
物理変化……物質の状態の変化。（物質そのものは変化しない。）
例：氷→水→水蒸気
集合状態だけが変わる。
問い１ 次の変化は化学変化，物理変化のうちどちらか。
水を電気分解すると水素と酸素になる。（ ）
鉄は1530℃に熱すると融解して液体になる。（ ）
亜鉛をうすい硫酸に入れると亜鉛が溶けて水素が発生する。（ ） 砂糖水を熱すると水だけが蒸発する。（ ）
問い２ （ ）内に適当な語句を記せ。
水の凝固や蒸発などのように，物質の（① ）が変化する場合は（② ）変化と呼ばれる。これに対し，水の電気分解や水素の燃焼などのように，ある物質が他の（③ ）に変化する場合は（④ ）変化と呼ばれる。
１０－２ 化学反応式
物質の化学変化を化学式で表したものを化学反応式という。
例えば水素と酸素から水ができるときの反応は次のように示される。
２Ｈ2 ＋Ｏ2 →２Ｈ2Ｏ
◎化学反応式を書くときのやくそく
反応前の物質（反応物）の化学式を左辺に書き，反応物が２種以上の場合に はその間を＋で結ぶ。
反応後の物質（生成物）は矢印の後ろに書く。
（反応物） → （生成物）
ｹｲｽｳ
２Ｈ2Ｏの２のように化学式の前につけた数字を係数といい，矢印の左右で 各原子の数が等しくなるように，つけたものである。そのとき１は省略して書 かない。
係数は整数でなければならない。
一つの化学反応式において各係数はもっとも簡単な整数比になるようにする。
触媒や溶媒などの物質は化学反応式中に書かない。
１０－３ 係数のつけ方
化学反応式の作り方
係数の付け方
① 目算法（視察法）
（ａ）Ｈ2Ｏ2 →（ｂ）Ｈ2Ｏ ＋（ｃ）Ｏ2
① 複雑な方を先に合わせる。ａ＝ｂだから，
（１）Ｈ2Ｏ2 →（１）Ｈ2Ｏ ＋（ ）Ｏ2
② 右辺はＯが１つでよいからＣ＝１／２
③ 全体を２倍すると
（２）Ｈ2Ｏ2 →（２）Ｈ2Ｏ ＋（１）Ｏ2
④ １は省略する。
２Ｈ2Ｏ2 →２Ｈ2Ｏ ＋Ｏ2
炭素が燃えて一酸化炭素になる。
（ ）Ｃ＋（ ）Ｏ2 →（ ）ＣＯ
一酸化炭素が燃えて二酸化炭素になる。
（ ）ＣＯ＋（ ）Ｏ2 →（ ）ＣＯ2
炭素が燃えて二酸化炭素になる。
（ ）Ｃ＋（ ）Ｏ2 →（ ）ＣＯ2
亜鉛と希硫酸が反応して硫酸亜鉛ができ，水素が発生する。
（ ）Ｚｎ＋（ ）Ｈ2ＳＯ4 →（ ）ＺｎＳＯ4 ＋（ ）Ｈ2 ② 未定係数法（複雑な場合は計算する）
窒素と水素からアンモニアができる。
（ ）Ｎ2 ＋（ ）Ｈ2 →（ ）ＮＨ3
このときの係数をａ，ｂ，ｃと仮定して式を立てる。
（ａ ）Ｎ2 ＋（ｂ ）Ｈ2 →（ｃ ）ＮＨ3
Ｎについてみると（左右で原子数は等しいので）
２ａ＝ｃ …………（ ｃＮＨ3 よりＮはｃ個） ……①
Ｈについてみると
２ｂ＝３ｃ …………②
これからの解き方は数学などとは異なり，化学独特のものである。
①②より未知数ａ，ｂ，ｃの値を求めるのだが，式が２つしかないから
ａ，ｂ，ｃの値は定まらない。しかし求めるものは最も簡単な整数比であ る。
①②式においてａ＝１とすると，①よりｃ＝２。よって②より２ｂ＝６
よってｂ＝３
ａ：ｂ：ｃ＝１：３：２になる。
プロパンが燃えて二酸化炭素と水ができる。
（ ）Ｃ3Ｈ8 ＋（ ）Ｏ2 →（ ）ＣＯ2 ＋（ ）Ｈ2Ｏ
（ ）Ｚｎ＋（ ）ＨＣｌ→（ ）ＺｎＣｌ2 ＋（ ）Ｈ2 （ ）Ａｌ＋（ ）ＨＣｌ→（ ）ＡｌＣｌ3 ＋（ ）Ｈ2 （ ）Ｃａ＋（ ）Ｈ2Ｏ→（ ）Ｃａ（ＯＨ）2 ＋（ ）Ｈ2 （ ）ＣａＯ＋（ ）Ｈ2Ｏ→（ ）Ｃａ（ＯＨ）2
問い３ 次の変化を化学反応式で表せ。
炭酸水素ナトリウムを熱して分解すると，炭酸ナトリウム，水，二酸化炭素 を生じる。
① まず，下線を引いた物質名を化学式で表せ。
② 各原子の個数を合わせる。
ナトリウムを水に入れると，水酸化ナトリウムと水素を生じる。
１０－４ 化学反応式の表す量的な関係
化学反応式にはいろいろな意味が含まれている。
２ＣＯ ＋ Ｏ2 → ２ＣＯ2
①物質名 一酸化炭素 酸素 二酸化炭素
②物質量 2 mol 1 mol 2 mol
③質量（ｇ） ２×２８ｇ ３２ｇ ２×４４ｇ ④体積（ ） ２×22.4 22.4 ２×22.4
⑤体積関係 ２ ： １ ： ２
問い４ 上の化学反応式を利用して，次の問に答えよ。
ＣＯ 10分子からＣＯ2 は何分子できるか。（ ）
ＣＯ 10 molと反応するＯ2 は何mol か。 （ ）
また，生成するＣＯ2 は何ｇか。 （ ）
●●● 実験16 化学反応における量的関係 ●●●
目的 化学反応における量的関係について調べる。
準備 試験管2，ろ紙１，Ｌ字管付きゴム栓，スタンド
炭酸水素ナトリウム（粉末），石灰水（50 ビーカー）
薬さじ，マッチ，ガスバーナー
★電子天秤3，
方法
1. 乾いた試験管の質量ｗ1 を測り，この中に約 2ｇ（約さじ大１杯）の炭酸水 素ナトリウムと入れて全体の質量ｗ2 を測る。
ｗ1 ＝（ ）ｇ ｗ2 ＝（ ）ｇ
2. 1.の試験管にＬ字管付きゴム栓をし，その先端を石灰水を入れた試験管中に 浸す。炭酸水素ナトリウムの入った底がやや上になるようにこの試験管をスタ ンドに固定する。
3. スタンドに固定した試験管の底部をおだやかに加熱する。炭酸水素ナトリウ ムが分解されていることは，石灰水に浸したガラス管の先端から気泡が生じる ことによってわかる。
4. 気体発生が終わると，石灰水を入れた試験管をはずし，さらに20秒加熱を続 ける。
5. ガスバーナーを遠ざけて加熱をやめると同時にＬ字管付きゴム栓をはずし， 周囲の水滴をろ紙で吸い取り，弱い火で軽く試験管口を暖めて水滴を完全に蒸 発させる。その後，ガスバーナーを止める。
6. 試験管を放冷したのちその質量ｗ3 を測る。ｗ3 ＝（ ）ｇ考察
1. 方法 2. で試験管の管口をやや下げるのはなぜか。
2. 方法 3. で石灰水が白濁するのはなぜか。化学反応式を用いて説明せよ。
3. 炭酸水素ナトリウムを加熱して分解したときの変化を化学反応で記せ。
4. 最初の炭酸水素ナトリウムと加熱分解後の炭酸ナトリウムの物質量はいくら か。またそれらの比は２対いくらになるか。
5. 生成した炭酸ナトリウムは, 理論量の何パーセントになるか。
問い５ 次の問いに答えよ。
炭素100 ｇを完全燃焼するとき，生成する二酸化炭素は何ｇか。
原子量：Ｃ＝12,Ｏ＝16
まず，化学反応式を書こう。
（ ＋ → ）
質量 ｇ ｇ ｇ
純粋な大理石（CaCO3）1000ｇを強熱して完全に分解すると，発生する 二 酸化炭素の質量は何ｇとなるか。
問い６ カルシウウムＣａは水と反応して水酸化カルシウムになり水素を発生する。
化学反応式を記せ。化学式の下に質量関係を記せ。
カルシウム20g から発生する水素は標準状態で何 か。
水素0.6gを発生させるのに必要なカルシウムは何ｇか。また，そのとき生じる水酸化カルシウムは何ｇか。
問い７ 標準状態において，水素3.0 と空気20 を混合し，水素を完全燃焼さ せた。反応後，混合気体を標準状態にもどした。次の問いに答えよ。ただし，空気は窒素と酸素が体積の比で4:1 の混合気体とし，窒素は反応しないものとする。また，標準状態における水は液体とする。
反応しないで残る酸素の体積は何 か。
反応後の混合気体の体積は何Lか。
問い８ 純粋な酸化マンガン(Ⅳ)MnO2に36％の濃塩酸（密度1.2g/cm3）を50 加えて熱すると，塩化マンガン(Ⅱ)MnCl2 ，水，塩素Cl2を生じた。ただし，マン ガンの原子量は55とする。
濃塩酸50 をすべて反応させるには，酸化マンガン(Ⅳ)は何ｇ以上必要か。
で発生した塩素の体積は，標準状態で何 か。
問い９ 私達の身のまわりには多くの化学変化がある。以下の現象を化学反応式を書いて説明せよ。
さんごの指輪をつけたまま誤ってきゅうりの酢あえをつくっていたら，さん ごの表面がざらざらになってしまった。
オキシドールを傷口につけると白い泡が発生した。
ごはんの真中に梅干しを入れた日の丸弁当を毎日食べていたら，アルミニウ ムの弁当箱に穴があいてしまった。
ヒント 主成分：さんご CaCO3 ，酢酸 CH3COOH，梅干し クエン酸
９－５ 酸・塩基と中和反応
酸……塩化水素のように水に溶かすと電離して水素イオンを生じるような水素をも つ化合物を酸という。
酸性……酸の水溶液は，すっぱい味をもち，青色リトマス紙を赤くしたり，マグネシ ウムや鉄のような金属と反応して水素を発生する。このような性質を酸性を いう。
酸の電離
ＨＮＯ3 →
ＨＣｌ→
Ｈ2 ＳＯ4 →
Ｈ3 ＰＯ4 →
このように，一つの分子から電離して生じるＨ+ イオンの数が異なるので
この数にしたがって，１価の酸，２価の酸，３価の酸と区別する。
問１ 二酸化硫黄は，水と反応して亜硫酸Ｈ2 ＳＯ3 になり，三酸化硫黄ＳＯ3 は，水と 反応して硫酸になる。これらの変化を化学反応式で示せ。
塩基……水酸化ナトリウムＮａＯＨのようにＯＨ- を含む化合物を塩基という。
塩基性……塩基の示す性質を塩基性またはアルカリ性という。
うすい水溶液は苦い。赤色リトマス紙を青変する。
フェノールフタレイン溶液を加えると赤紫色になる。
酸の性質を打ち消す。
塩基の電離
ＮａＯＨ→
ＮＨ3 ＋Ｈ2 Ｏ→
Ｃａ（ＯＨ）2 →
問２ 酸化ナトリウムＮａ2 Ｏ，酸化カルシウムＣａＯなどは水と反応してそれぞれ水酸 化ナトリウム，水酸化カルシウムなどを生じる。これらの変化を化学反応式で示せ。
実験 酸化カルシウムの反応
中和反応……酸に塩基を加えると，H+ とOH- とが反応して，中性の水に 変わる。このような変化を中和反応という。
H+ + OH- → H2O
中和反応において水とともに生成する物質を塩という。
例題１ 以下の化学反応式を書け。
塩酸と水酸化ナトリウムが反応して食塩と水になる。
（ ）＋（ ）→（ ）＋H2O
硫酸と水酸化ナトリウムが反応する。
（ ）＋（ ）→（ ）＋（ ）
塩酸と水酸化カルシウムが反応する。
（ ）＋（ ）→（ ）＋（ ）
塩酸とアンモニアの反応が反応する。
（ ）＋（ ）→（ ）
問３ 次の各中和反応を化学反応式で示せ。
硫酸に水酸化カルシウム水溶液を加えた。
酢酸に水酸化ナトリウム水溶液を加えた。
硫酸にアンモニア水を加えた。
中和反応における量的関係。
例 ＮａＯＨ ＋ ＨＣｌ → ＮａＣｌ ＋ Ｈ2 Ｏ
１ｍｏｌ １ｍｏｌ
４０ｇ ３６．５ｇ
この反応では酸（塩酸）と塩基（水酸化ナトリウム）が１モルずつ反応する。
例題２
0.1 mol の塩酸 50 mlと反応する0.1 mol 水酸化ナトリウム溶液は何mlか。
0.1 mol の塩酸 50 mlと反応する0.2 mol 水酸化ナトリウム溶液は何mlか。
0.2 mol の塩酸100 mlと反応する0.1 mol 水酸化ナトリウム溶液は何mlか。
0.2 mol の塩酸100 mlと反応した水酸化ナトリウム溶液は50mlだった。この水酸化ナトリウム溶液の濃度は何 mol か。
次の化学反応式の係数を（）の中に記せ。ただし，１も記すこと。
（ ）CaO + （ ）H2O → （ ）Ca(OH)2
（ ）Cu + （ ）HNO3 → （ ）Cu(NO3)2 + 2H2O + （ ）NO2
（ ）Al + （ ）HCl → （ ）AlCl3 ＋（ ）H2
（ ）FeS 2 + （ ）O2 → （ ）Fe2O3 + （ ）SO2
（ ）Al2O3 + （ ）NaOH→ （ ）NaAlO2 + （ ）H2O
次の化学反応式を記せ。ただし，反応に関与する物質はすべて文中にでてくる。 塩化ナトリウム水溶液に硝酸銀溶液を加えると塩化銀の沈殿を生じ硝酸ナトリウムの水溶液ができる。
五酸化リンを水に作用させると，リン酸になる。
酸化ナトリムを水に溶かすと水酸化ナトリウムになる。
硫酸銅（Ⅱ）溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えると水酸化銅（Ⅱ）と硫 酸ナトリウムになる。
塩素酸カリウムを分解すると塩化カリウムと酸素を生じる。酸化マンガン（Ⅳ）を触媒として使う。
二酸化硫黄を過酸化水素水に通じると硫酸ができる。
硝酸ナトリウムに濃硫酸を加えて加熱すると硫酸水素ナトリウムと硝酸がで きる。
塩化ナトリウムに濃硫酸を加えて加熱すると，塩化水素が発生し，硫酸水素ナトリウムができる。
二酸化硫黄と硫化水素が反応すると硫黄と水ができる。
(10) 窒素と水素からアンモニアができる。
次の化学変化を化学反応式で記せ。
炭素の完全燃焼。
水素の燃焼。
一酸化窒素と空気との反応。
塩化水素とアンモニアとの反応。
炭酸水素ナトリウムの熱分解。
ナトリウムと水との反応
マグネシウムに塩酸を加えると水素が発生する。
炭酸カルシウムを加熱分解する。
酸化カルシルムを水に溶かす。
(10) 二酸化炭素を石灰水の中に通じると白濁する。
(11) さらに二酸化炭素を通じると白濁は消える。
(12) 塩化鉄（Ⅲ）飽和溶液を熱湯に加えるとコロイド溶液ができる。
(13) 炭酸カルシウムに希塩酸を加えると二酸化炭素が発生する。
(14) 塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの粉末を加えて加熱するとアンモニ アが発生する。
(15) 二酸化硫黄が酸素と反応する。
次の化学反応式の係数を（）の中に記せ。ただし，１も記すこと。
（ ）Zn + （ ）NaOH → （ ）Na2ZnO2
（ ）Cu + （ ）HNO3 → （ ）Cu(NO3)2 + 2H2O + （ ）NO2
（ ）Al + （ ）HCl → （ ）AlCl3 ＋（ ）H2
（ ）FeS + （ ）HCl → （ ）FeCl2 + （ ）H2S
（ ）Al2O3 + （ ）NaOH→ （ ）NaAlO2 + （ ）H2O
次の化学反応式を記せ。ただし，反応に関与する物質はすべて文中にでてくる。 塩化ナトリウム水溶液に硝酸銀溶液を加えると塩化銀の沈殿を生じ硝酸ナトリウムの水溶液ができる。
五酸化リンを水に作用させると，リン酸になる。
酸化ナトリムを水に溶かすと水酸化ナトリウムになる。
硫酸銅（Ⅱ）溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えると水酸化銅（Ⅱ）と硫 酸ナトリウムになる。
塩素酸カリウムを分解すると塩化カリウムと酸素を生じる。酸化マンガン（Ⅳ）を触媒として使う。
三酸化硫黄を水に作用させると硫酸ができる。
硫化水素と酢酸鉛（Ⅱ）が反応すると、硫化鉛と酢酸になる。
塩化ナトリウムに濃硫酸を加えて加熱すると，塩化水素が発生し，硫酸水素ナトリウムができる。
ギ酸に濃硫酸を加えて加熱すると一酸化炭素が発生して水ができる。
(10) 窒素と水素からアンモニアができる。
次の化学変化を化学反応式で記せ。
炭素の完全燃焼。
ギ酸に濃硫酸を加えて加熱分解。（濃硫酸は式に書かない）
一酸化窒素と空気との反応。
塩化水素とアンモニアとの反応。
炭酸水素ナトリウムの熱分解。
ナトリウムと水との反応
マグネシウムに塩酸を加えると水素が発生する。
炭酸カルシウムを加熱分解する。
酸化カルシルムを水に溶かす。
(10) 二酸化炭素を石灰水の中に通じると白濁する。
(11) さらに二酸化炭素を通じると白濁は消える。
(12) 塩化鉄（Ⅲ）飽和溶液を熱湯に加えるとコロイド溶液ができる。
(13) 炭酸カルシウムに希塩酸を加えると二酸化炭素が発生する。
(14) 塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの粉末を加えて加熱するとアンモニ アが発生する。
(15) 亜鉛と希硫酸が反応する。
５年 組 番 名前（ ）
１０ 化学反応式
１０－１ 次の変化は化学変化，物理変化のうちどちらか。
水を電気分解すると水素と酸素になる。
鉄は1530℃に熱すると融解して液体になる。
ガラスのビンを落とすと割れた。
氷を放置していると溶けた。
１０－２ 次の化学反応式の係数を（）の中に記せ。ただし，１も記すこと。
（ ）CaO + （ ）H2O → （ ）Ca(OH)2
（ ）Cu + （ ）HNO3 → （ ）Cu(NO3)2 + 2H2O + （ ）NO2
（ ）Al + （ ）HCl → （ ）AlCl3 ＋（ ）H2
（ ）FeS2 + （ ）O2 → （ ）Fe2O3 + （ ）SO2
（ ）Al2O3 + （ ）NaOH→ （ ）NaAlO2 + （ ）H2O
１０－３ 次の反応を化学反応式で記せ。 炭素が燃焼して二酸化炭素になる。 炭素が不完全燃焼して一酸化炭素になる。 一酸化炭素が燃焼して二酸化炭素になる。 窒素と水素からアンモニアができる。 マグネシウムの燃焼。
１０－３
C + O2 CO2 2C + O2 2CO 2CO + O2 2CO2 N2 + 3H2 2NH3 2Mg + O2 2MgO １０－４ 次の反応を化学反応式で記せ。
カルシウムと水が反応して水酸化カルシウムと水素が生じる。 水素に点火すると燃えて水になる。 水酸化カルシウムの水溶液（石灰水）に二酸化炭素を送ると白濁する。 さらに二酸化炭素を送ると白濁はうすくなる。（これは水に溶けやすい炭酸 水素カルシウムが生じたためである。） 酸化カルシウムCaOに水を加えると水酸化カルシウムになる。
１０－４
Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 2H2 + O2 2H2O Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2 CaO + H2O Ca(OH)2 １０－５ 次の反応を化学反応式で記せ。 亜鉛と塩酸が反応すると塩化亜鉛と水素になる。 アルミニウムと塩酸を反応させる。 マグネシウムと硫酸を反応させる。 酸化マンガン（Ⅳ）と塩酸が反応すると塩化マンガンMnCl2と水と塩素Cl2に なる。 過酸化水素水が分解すると酸素が発生する。
１０－５
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2 2H2O2 2H2O + O2 １０－６ 次の反応を化学反応式で記せ。 プロパンC3H8が燃焼すると二酸化炭素と水になる。 メタンCH4の燃焼。 メタノールCH3OHの燃焼。 エタノールC2H5OHの燃焼。 エチレンC2H4の燃焼。
１０－６
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O １０－７ 次の化学反応式の係数の組合せとして正しいものを選べ。なお適当なものがない場合は⑬として，係数を順に記せ。 Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 Al + NaOH + H2O NaAlO2 + H2 Al2O3 + C Al + CO ① 1,1,2,2,1 ② 1,2,1,1,2 ③ 1,3,2,2 ④ 1,3,2,3 ⑤ 2,2,2,2,3 ⑥ 3,6,3,1,4 ⑦ 3,8,3,2,4 ⑧ 3,8,3,4,2 ⑨ 4,8,3,2 ⑩ 4,10,3,2
⑪ 4,11,2,8 ⑫ 4,11,3,8 ⑬ その他
１０－７
⑦ ② ⑪ ⑤ ④
問い２ （ ）内に適当な語句を記せ。
水の凝固や蒸発などのように，物質の（① ）が変化する場合は（② ）変化と呼ばれる。これに対し，水の電気分解や水素の燃焼などのように，ある物質が他の（③ ）に変化する場合は（④ ）変化と呼ばれる。
問い６ カルシウウムＣａは水と反応して水酸化カルシウムになり水素を発生する。
化学反応式を記せ。化学式の下に質量関係を記せ。
カルシウム20g から発生する水素は標準状態で何 か。
水素0.6gを発生させるのに必要なカルシウムは何ｇか。また，そのとき生じる水酸化カルシウムは何ｇか。
問い７ 標準状態において，水素3.0 と空気20 を混合し，水素を完全燃焼さ せた。反応後，混合気体を標準状態にもどした。次の問いに答えよ。ただし，空気は窒素と酸素が体積の比で4:1 の混合気体とし，窒素は反応しないものとする。また，標準状態における水は液体とする。
反応しないで残る酸素の体積は何 か。
反応後の混合気体の体積は何 か。
問い８ 純粋な酸化マンガン(Ⅳ)MnO2に36％の濃塩酸（密度1.2g/cm3）を50 加えて熱すると，塩化マンガン(Ⅱ)MnCl2 ，水，塩素Cl2を生じた。ただし，マン ガンの原子量は55とする。
濃塩酸50 をすべて反応させるには，酸化マンガン(Ⅳ)は何ｇ以上必要か。
で発生した塩素の体積は，標準状態で何 か。
問い９ 私達の身のまわりには多くの化学変化がある。以下の現象を化学反応式を書いて説明せよ。
さんごの指輪をつけたまま誤ってきゅうりの酢あえをつくっていたら，さん ごの表面がざらざらになってしまった。
オキシドールを傷口につけると白い泡が発生した。
ごはんの真中に梅干しを入れた日の丸弁当を毎日食べていたら，アルミニウ ムの弁当箱に穴があいてしまった。
ヒント 主成分：さんご CaCO3 ，酢酸 CH3COOH，梅干し クエン酸
１０ 化学反応式
１０－１
化学変化 物理変化 物理変化 物理変化
１０－２
1,1,1 1,4,1,2 2,6,2,3 4,11,2,8 1,2,2,1
問い２ （ ）内に適当な語句を記せ。
水の凝固や蒸発などのように，物質の（① ）が変化する場合は（② ）変化と呼ばれる。これに対し，水の電気分解や水素の燃焼などのように，ある物質が他の（③ ）に変化する場合は（④ ）変化と呼ばれる。
問い６ カルシウウムＣａは水と反応して水酸化カルシウムになり水素を発生する。
化学反応式を記せ。化学式の下に質量関係を記せ。
カルシウム20g から発生する水素は標準状態で何 か。
水素0.6gを発生させるのに必要なカルシウムは何ｇか。また，そのとき生じる水酸化カルシウムは何ｇか。
問い７ 標準状態において，水素3.0 と空気20 を混合し，水素を完全燃焼さ せた。反応後，混合気体を標準状態にもどした。次の問いに答えよ。ただし，空気は窒素と酸素が体積の比で4:1 の混合気体とし，窒素は反応しないものとする。また，標準状態における水は液体とする。
反応しないで残る酸素の体積は何 か。
反応後の混合気体の体積は何 か。
問い８ 純粋な酸化マンガン(Ⅳ)MnO2に36％の濃塩酸（密度1.2g/cm3）を50 加えて熱すると，塩化マンガン(Ⅱ)MnCl2 ，水，塩素Cl2を生じた。ただし，マン ガンの原子量は55とする。
濃塩酸50 をすべて反応させるには，酸化マンガン(Ⅳ)は何ｇ以上必要か。
で発生した塩素の体積は，標準状態で何 か。
問い９ 私達の身のまわりには多くの化学変化がある。以下の現象を化学反応式を書いて説明せよ。
さんごの指輪をつけたまま誤ってきゅうりの酢あえをつくっていたら，さん ごの表面がざらざらになってしまった。
オキシドールを傷口につけると白い泡が発生した。
ごはんの真中に梅干しを入れた日の丸弁当を毎日食べていたら，アルミニウ ムの弁当箱に穴があいてしまった。
ヒント 主成分：さんご CaCO3 ，酢酸 CH3COOH，梅干し クエン酸
目次
１０－１ 物理変化と化学変化
化学変化……別の物質ができる変化。原子，分子，イオンの結合の組かえ。
物理変化……物質の状態の変化。（物質そのものは変化しない。）
例：氷→水→水蒸気
集合状態だけが変わる。
問い１ 次の変化は化学変化，物理変化のうちどちらか。
水を電気分解すると水素と酸素になる。（ ）
鉄は1530℃に熱すると融解して液体になる。（ ）
亜鉛をうすい硫酸に入れると亜鉛が溶けて水素が発生する。（ ） 砂糖水を熱すると水だけが蒸発する。（ ）
問い２ （ ）内に適当な語句を記せ。
水の凝固や蒸発などのように，物質の（① ）が変化する場合は（② ）変化と呼ばれる。これに対し，水の電気分解や水素の燃焼などのように，ある物質が他の（③ ）に変化する場合は（④ ）変化と呼ばれる。
１０－２ 化学反応式
物質の化学変化を化学式で表したものを化学反応式という。
例えば水素と酸素から水ができるときの反応は次のように示される。
２Ｈ2 ＋Ｏ2 →２Ｈ2Ｏ
◎化学反応式を書くときのやくそく
反応前の物質（反応物）の化学式を左辺に書き，反応物が２種以上の場合に はその間を＋で結ぶ。
反応後の物質（生成物）は矢印の後ろに書く。
（反応物） → （生成物）
ｹｲｽｳ
２Ｈ2Ｏの２のように化学式の前につけた数字を係数といい，矢印の左右で 各原子の数が等しくなるように，つけたものである。そのとき１は省略して書 かない。
係数は整数でなければならない。
一つの化学反応式において各係数はもっとも簡単な整数比になるようにする。
触媒や溶媒などの物質は化学反応式中に書かない。
１０－３ 係数のつけ方
化学反応式の作り方
係数の付け方
① 目算法（視察法）
（ａ）Ｈ2Ｏ2 →（ｂ）Ｈ2Ｏ ＋（ｃ）Ｏ2
① 複雑な方を先に合わせる。ａ＝ｂだから，
（１）Ｈ2Ｏ2 →（１）Ｈ2Ｏ ＋（ ）Ｏ2
② 右辺はＯが１つでよいからＣ＝１／２
③ 全体を２倍すると
（２）Ｈ2Ｏ2 →（２）Ｈ2Ｏ ＋（１）Ｏ2
④ １は省略する。
２Ｈ2Ｏ2 →２Ｈ2Ｏ ＋Ｏ2
炭素が燃えて一酸化炭素になる。
（ ）Ｃ＋（ ）Ｏ2 →（ ）ＣＯ
一酸化炭素が燃えて二酸化炭素になる。
（ ）ＣＯ＋（ ）Ｏ2 →（ ）ＣＯ2
炭素が燃えて二酸化炭素になる。
（ ）Ｃ＋（ ）Ｏ2 →（ ）ＣＯ2
亜鉛と希硫酸が反応して硫酸亜鉛ができ，水素が発生する。
（ ）Ｚｎ＋（ ）Ｈ2ＳＯ4 →（ ）ＺｎＳＯ4 ＋（ ）Ｈ2 ② 未定係数法（複雑な場合は計算する）
窒素と水素からアンモニアができる。
（ ）Ｎ2 ＋（ ）Ｈ2 →（ ）ＮＨ3
このときの係数をａ，ｂ，ｃと仮定して式を立てる。
（ａ ）Ｎ2 ＋（ｂ ）Ｈ2 →（ｃ ）ＮＨ3
Ｎについてみると（左右で原子数は等しいので）
２ａ＝ｃ …………（ ｃＮＨ3 よりＮはｃ個） ……①
Ｈについてみると
２ｂ＝３ｃ …………②
これからの解き方は数学などとは異なり，化学独特のものである。
①②より未知数ａ，ｂ，ｃの値を求めるのだが，式が２つしかないから
ａ，ｂ，ｃの値は定まらない。しかし求めるものは最も簡単な整数比であ る。
①②式においてａ＝１とすると，①よりｃ＝２。よって②より２ｂ＝６
よってｂ＝３
ａ：ｂ：ｃ＝１：３：２になる。
プロパンが燃えて二酸化炭素と水ができる。
（ ）Ｃ3Ｈ8 ＋（ ）Ｏ2 →（ ）ＣＯ2 ＋（ ）Ｈ2Ｏ
（ ）Ｚｎ＋（ ）ＨＣｌ→（ ）ＺｎＣｌ2 ＋（ ）Ｈ2 （ ）Ａｌ＋（ ）ＨＣｌ→（ ）ＡｌＣｌ3 ＋（ ）Ｈ2 （ ）Ｃａ＋（ ）Ｈ2Ｏ→（ ）Ｃａ（ＯＨ）2 ＋（ ）Ｈ2 （ ）ＣａＯ＋（ ）Ｈ2Ｏ→（ ）Ｃａ（ＯＨ）2
問い３ 次の変化を化学反応式で表せ。
炭酸水素ナトリウムを熱して分解すると，炭酸ナトリウム，水，二酸化炭素 を生じる。
① まず，下線を引いた物質名を化学式で表せ。
② 各原子の個数を合わせる。
ナトリウムを水に入れると，水酸化ナトリウムと水素を生じる。
１０－４ 化学反応式の表す量的な関係
化学反応式にはいろいろな意味が含まれている。
２ＣＯ ＋ Ｏ2 → ２ＣＯ2
①物質名 一酸化炭素 酸素 二酸化炭素
②物質量 2 mol 1 mol 2 mol
③質量（ｇ） ２×２８ｇ ３２ｇ ２×４４ｇ ④体積（ ） ２×22.4 22.4 ２×22.4
⑤体積関係 ２ ： １ ： ２
問い４ 上の化学反応式を利用して，次の問に答えよ。
ＣＯ 10分子からＣＯ2 は何分子できるか。（ ）
ＣＯ 10 molと反応するＯ2 は何mol か。 （ ）
また，生成するＣＯ2 は何ｇか。 （ ）
●●● 実験16 化学反応における量的関係 ●●●
目的 化学反応における量的関係について調べる。
準備 試験管2，ろ紙１，Ｌ字管付きゴム栓，スタンド
炭酸水素ナトリウム（粉末），石灰水（50 ビーカー）
薬さじ，マッチ，ガスバーナー
★電子天秤3，
方法
1. 乾いた試験管の質量ｗ1 を測り，この中に約 2ｇ（約さじ大１杯）の炭酸水 素ナトリウムと入れて全体の質量ｗ2 を測る。
ｗ1 ＝（ ）ｇ ｗ2 ＝（ ）ｇ
2. 1.の試験管にＬ字管付きゴム栓をし，その先端を石灰水を入れた試験管中に 浸す。炭酸水素ナトリウムの入った底がやや上になるようにこの試験管をスタ ンドに固定する。
3. スタンドに固定した試験管の底部をおだやかに加熱する。炭酸水素ナトリウ ムが分解されていることは，石灰水に浸したガラス管の先端から気泡が生じる ことによってわかる。
4. 気体発生が終わると，石灰水を入れた試験管をはずし，さらに20秒加熱を続 ける。
5. ガスバーナーを遠ざけて加熱をやめると同時にＬ字管付きゴム栓をはずし， 周囲の水滴をろ紙で吸い取り，弱い火で軽く試験管口を暖めて水滴を完全に蒸 発させる。その後，ガスバーナーを止める。
6. 試験管を放冷したのちその質量ｗ3 を測る。ｗ3 ＝（ ）ｇ考察
1. 方法 2. で試験管の管口をやや下げるのはなぜか。
2. 方法 3. で石灰水が白濁するのはなぜか。化学反応式を用いて説明せよ。
3. 炭酸水素ナトリウムを加熱して分解したときの変化を化学反応で記せ。
4. 最初の炭酸水素ナトリウムと加熱分解後の炭酸ナトリウムの物質量はいくら か。またそれらの比は２対いくらになるか。
5. 生成した炭酸ナトリウムは, 理論量の何パーセントになるか。
問い５ 次の問いに答えよ。
炭素100 ｇを完全燃焼するとき，生成する二酸化炭素は何ｇか。
原子量：Ｃ＝12,Ｏ＝16
まず，化学反応式を書こう。
（ ＋ → ）
質量 ｇ ｇ ｇ
純粋な大理石（CaCO3）1000ｇを強熱して完全に分解すると，発生する 二 酸化炭素の質量は何ｇとなるか。
問い６ カルシウウムＣａは水と反応して水酸化カルシウムになり水素を発生する。
化学反応式を記せ。化学式の下に質量関係を記せ。
カルシウム20g から発生する水素は標準状態で何 か。
水素0.6gを発生させるのに必要なカルシウムは何ｇか。また，そのとき生じる水酸化カルシウムは何ｇか。
問い７ 標準状態において，水素3.0 と空気20 を混合し，水素を完全燃焼さ せた。反応後，混合気体を標準状態にもどした。次の問いに答えよ。ただし，空気は窒素と酸素が体積の比で4:1 の混合気体とし，窒素は反応しないものとする。また，標準状態における水は液体とする。
反応しないで残る酸素の体積は何 か。
反応後の混合気体の体積は何Lか。
問い８ 純粋な酸化マンガン(Ⅳ)MnO2に36％の濃塩酸（密度1.2g/cm3）を50 加えて熱すると，塩化マンガン(Ⅱ)MnCl2 ，水，塩素Cl2を生じた。ただし，マン ガンの原子量は55とする。
濃塩酸50 をすべて反応させるには，酸化マンガン(Ⅳ)は何ｇ以上必要か。
で発生した塩素の体積は，標準状態で何 か。
問い９ 私達の身のまわりには多くの化学変化がある。以下の現象を化学反応式を書いて説明せよ。
さんごの指輪をつけたまま誤ってきゅうりの酢あえをつくっていたら，さん ごの表面がざらざらになってしまった。
オキシドールを傷口につけると白い泡が発生した。
ごはんの真中に梅干しを入れた日の丸弁当を毎日食べていたら，アルミニウ ムの弁当箱に穴があいてしまった。
ヒント 主成分：さんご CaCO3 ，酢酸 CH3COOH，梅干し クエン酸
９－５ 酸・塩基と中和反応
酸……塩化水素のように水に溶かすと電離して水素イオンを生じるような水素をも つ化合物を酸という。
酸性……酸の水溶液は，すっぱい味をもち，青色リトマス紙を赤くしたり，マグネシ ウムや鉄のような金属と反応して水素を発生する。このような性質を酸性を いう。
酸の電離
ＨＮＯ3 →
ＨＣｌ→
Ｈ2 ＳＯ4 →
Ｈ3 ＰＯ4 →
このように，一つの分子から電離して生じるＨ+ イオンの数が異なるので
この数にしたがって，１価の酸，２価の酸，３価の酸と区別する。
問１ 二酸化硫黄は，水と反応して亜硫酸Ｈ2 ＳＯ3 になり，三酸化硫黄ＳＯ3 は，水と 反応して硫酸になる。これらの変化を化学反応式で示せ。
塩基……水酸化ナトリウムＮａＯＨのようにＯＨ- を含む化合物を塩基という。
塩基性……塩基の示す性質を塩基性またはアルカリ性という。
うすい水溶液は苦い。赤色リトマス紙を青変する。
フェノールフタレイン溶液を加えると赤紫色になる。
酸の性質を打ち消す。
塩基の電離
ＮａＯＨ→
ＮＨ3 ＋Ｈ2 Ｏ→
Ｃａ（ＯＨ）2 →
問２ 酸化ナトリウムＮａ2 Ｏ，酸化カルシウムＣａＯなどは水と反応してそれぞれ水酸 化ナトリウム，水酸化カルシウムなどを生じる。これらの変化を化学反応式で示せ。
実験 酸化カルシウムの反応
中和反応……酸に塩基を加えると，H+ とOH- とが反応して，中性の水に 変わる。このような変化を中和反応という。
H+ + OH- → H2O
中和反応において水とともに生成する物質を塩という。
例題１ 以下の化学反応式を書け。
塩酸と水酸化ナトリウムが反応して食塩と水になる。
（ ）＋（ ）→（ ）＋H2O
硫酸と水酸化ナトリウムが反応する。
（ ）＋（ ）→（ ）＋（ ）
塩酸と水酸化カルシウムが反応する。
（ ）＋（ ）→（ ）＋（ ）
塩酸とアンモニアの反応が反応する。
（ ）＋（ ）→（ ）
問３ 次の各中和反応を化学反応式で示せ。
硫酸に水酸化カルシウム水溶液を加えた。
酢酸に水酸化ナトリウム水溶液を加えた。
硫酸にアンモニア水を加えた。
中和反応における量的関係。
例 ＮａＯＨ ＋ ＨＣｌ → ＮａＣｌ ＋ Ｈ2 Ｏ
１ｍｏｌ １ｍｏｌ
４０ｇ ３６．５ｇ
この反応では酸（塩酸）と塩基（水酸化ナトリウム）が１モルずつ反応する。
例題２
0.1 mol の塩酸 50 mlと反応する0.1 mol 水酸化ナトリウム溶液は何mlか。
0.1 mol の塩酸 50 mlと反応する0.2 mol 水酸化ナトリウム溶液は何mlか。
0.2 mol の塩酸100 mlと反応する0.1 mol 水酸化ナトリウム溶液は何mlか。
0.2 mol の塩酸100 mlと反応した水酸化ナトリウム溶液は50mlだった。この水酸化ナトリウム溶液の濃度は何 mol か。
次の化学反応式の係数を（）の中に記せ。ただし，１も記すこと。
（ ）CaO + （ ）H2O → （ ）Ca(OH)2
（ ）Cu + （ ）HNO3 → （ ）Cu(NO3)2 + 2H2O + （ ）NO2
（ ）Al + （ ）HCl → （ ）AlCl3 ＋（ ）H2
（ ）FeS 2 + （ ）O2 → （ ）Fe2O3 + （ ）SO2
（ ）Al2O3 + （ ）NaOH→ （ ）NaAlO2 + （ ）H2O
次の化学反応式を記せ。ただし，反応に関与する物質はすべて文中にでてくる。 塩化ナトリウム水溶液に硝酸銀溶液を加えると塩化銀の沈殿を生じ硝酸ナトリウムの水溶液ができる。
五酸化リンを水に作用させると，リン酸になる。
酸化ナトリムを水に溶かすと水酸化ナトリウムになる。
硫酸銅（Ⅱ）溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えると水酸化銅（Ⅱ）と硫 酸ナトリウムになる。
塩素酸カリウムを分解すると塩化カリウムと酸素を生じる。酸化マンガン（Ⅳ）を触媒として使う。
二酸化硫黄を過酸化水素水に通じると硫酸ができる。
硝酸ナトリウムに濃硫酸を加えて加熱すると硫酸水素ナトリウムと硝酸がで きる。
塩化ナトリウムに濃硫酸を加えて加熱すると，塩化水素が発生し，硫酸水素ナトリウムができる。
二酸化硫黄と硫化水素が反応すると硫黄と水ができる。
(10) 窒素と水素からアンモニアができる。
次の化学変化を化学反応式で記せ。
炭素の完全燃焼。
水素の燃焼。
一酸化窒素と空気との反応。
塩化水素とアンモニアとの反応。
炭酸水素ナトリウムの熱分解。
ナトリウムと水との反応
マグネシウムに塩酸を加えると水素が発生する。
炭酸カルシウムを加熱分解する。
酸化カルシルムを水に溶かす。
(10) 二酸化炭素を石灰水の中に通じると白濁する。
(11) さらに二酸化炭素を通じると白濁は消える。
(12) 塩化鉄（Ⅲ）飽和溶液を熱湯に加えるとコロイド溶液ができる。
(13) 炭酸カルシウムに希塩酸を加えると二酸化炭素が発生する。
(14) 塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの粉末を加えて加熱するとアンモニ アが発生する。
(15) 二酸化硫黄が酸素と反応する。
次の化学反応式の係数を（）の中に記せ。ただし，１も記すこと。
（ ）Zn + （ ）NaOH → （ ）Na2ZnO2
（ ）Cu + （ ）HNO3 → （ ）Cu(NO3)2 + 2H2O + （ ）NO2
（ ）Al + （ ）HCl → （ ）AlCl3 ＋（ ）H2
（ ）FeS + （ ）HCl → （ ）FeCl2 + （ ）H2S
（ ）Al2O3 + （ ）NaOH→ （ ）NaAlO2 + （ ）H2O
次の化学反応式を記せ。ただし，反応に関与する物質はすべて文中にでてくる。 塩化ナトリウム水溶液に硝酸銀溶液を加えると塩化銀の沈殿を生じ硝酸ナトリウムの水溶液ができる。
五酸化リンを水に作用させると，リン酸になる。
酸化ナトリムを水に溶かすと水酸化ナトリウムになる。
硫酸銅（Ⅱ）溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えると水酸化銅（Ⅱ）と硫 酸ナトリウムになる。
塩素酸カリウムを分解すると塩化カリウムと酸素を生じる。酸化マンガン（Ⅳ）を触媒として使う。
三酸化硫黄を水に作用させると硫酸ができる。
硫化水素と酢酸鉛（Ⅱ）が反応すると、硫化鉛と酢酸になる。
塩化ナトリウムに濃硫酸を加えて加熱すると，塩化水素が発生し，硫酸水素ナトリウムができる。
ギ酸に濃硫酸を加えて加熱すると一酸化炭素が発生して水ができる。
(10) 窒素と水素からアンモニアができる。
次の化学変化を化学反応式で記せ。
炭素の完全燃焼。
ギ酸に濃硫酸を加えて加熱分解。（濃硫酸は式に書かない）
一酸化窒素と空気との反応。
塩化水素とアンモニアとの反応。
炭酸水素ナトリウムの熱分解。
ナトリウムと水との反応
マグネシウムに塩酸を加えると水素が発生する。
炭酸カルシウムを加熱分解する。
酸化カルシルムを水に溶かす。
(10) 二酸化炭素を石灰水の中に通じると白濁する。
(11) さらに二酸化炭素を通じると白濁は消える。
(12) 塩化鉄（Ⅲ）飽和溶液を熱湯に加えるとコロイド溶液ができる。
(13) 炭酸カルシウムに希塩酸を加えると二酸化炭素が発生する。
(14) 塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの粉末を加えて加熱するとアンモニ アが発生する。
(15) 亜鉛と希硫酸が反応する。
５年 組 番 名前（ ）
１０ 化学反応式
１０－１ 次の変化は化学変化，物理変化のうちどちらか。
水を電気分解すると水素と酸素になる。
鉄は1530℃に熱すると融解して液体になる。
ガラスのビンを落とすと割れた。
氷を放置していると溶けた。
１０－２ 次の化学反応式の係数を（）の中に記せ。ただし，１も記すこと。
（ ）CaO + （ ）H2O → （ ）Ca(OH)2
（ ）Cu + （ ）HNO3 → （ ）Cu(NO3)2 + 2H2O + （ ）NO2
（ ）Al + （ ）HCl → （ ）AlCl3 ＋（ ）H2
（ ）FeS2 + （ ）O2 → （ ）Fe2O3 + （ ）SO2
（ ）Al2O3 + （ ）NaOH→ （ ）NaAlO2 + （ ）H2O
１０－３ 次の反応を化学反応式で記せ。 炭素が燃焼して二酸化炭素になる。 炭素が不完全燃焼して一酸化炭素になる。 一酸化炭素が燃焼して二酸化炭素になる。 窒素と水素からアンモニアができる。 マグネシウムの燃焼。
１０－３
C + O2 CO2 2C + O2 2CO 2CO + O2 2CO2 N2 + 3H2 2NH3 2Mg + O2 2MgO １０－４ 次の反応を化学反応式で記せ。
カルシウムと水が反応して水酸化カルシウムと水素が生じる。 水素に点火すると燃えて水になる。 水酸化カルシウムの水溶液（石灰水）に二酸化炭素を送ると白濁する。 さらに二酸化炭素を送ると白濁はうすくなる。（これは水に溶けやすい炭酸 水素カルシウムが生じたためである。） 酸化カルシウムCaOに水を加えると水酸化カルシウムになる。
１０－４
Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 2H2 + O2 2H2O Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2 CaO + H2O Ca(OH)2 １０－５ 次の反応を化学反応式で記せ。 亜鉛と塩酸が反応すると塩化亜鉛と水素になる。 アルミニウムと塩酸を反応させる。 マグネシウムと硫酸を反応させる。 酸化マンガン（Ⅳ）と塩酸が反応すると塩化マンガンMnCl2と水と塩素Cl2に なる。 過酸化水素水が分解すると酸素が発生する。
１０－５
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2 2H2O2 2H2O + O2 １０－６ 次の反応を化学反応式で記せ。 プロパンC3H8が燃焼すると二酸化炭素と水になる。 メタンCH4の燃焼。 メタノールCH3OHの燃焼。 エタノールC2H5OHの燃焼。 エチレンC2H4の燃焼。
１０－６
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O １０－７ 次の化学反応式の係数の組合せとして正しいものを選べ。なお適当なものがない場合は⑬として，係数を順に記せ。 Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 Al + NaOH + H2O NaAlO2 + H2 Al2O3 + C Al + CO ① 1,1,2,2,1 ② 1,2,1,1,2 ③ 1,3,2,2 ④ 1,3,2,3 ⑤ 2,2,2,2,3 ⑥ 3,6,3,1,4 ⑦ 3,8,3,2,4 ⑧ 3,8,3,4,2 ⑨ 4,8,3,2 ⑩ 4,10,3,2
⑪ 4,11,2,8 ⑫ 4,11,3,8 ⑬ その他
１０－７
⑦ ② ⑪ ⑤ ④
問い２ （ ）内に適当な語句を記せ。
水の凝固や蒸発などのように，物質の（① ）が変化する場合は（② ）変化と呼ばれる。これに対し，水の電気分解や水素の燃焼などのように，ある物質が他の（③ ）に変化する場合は（④ ）変化と呼ばれる。
問い６ カルシウウムＣａは水と反応して水酸化カルシウムになり水素を発生する。
化学反応式を記せ。化学式の下に質量関係を記せ。
カルシウム20g から発生する水素は標準状態で何 か。
水素0.6gを発生させるのに必要なカルシウムは何ｇか。また，そのとき生じる水酸化カルシウムは何ｇか。
問い７ 標準状態において，水素3.0 と空気20 を混合し，水素を完全燃焼さ せた。反応後，混合気体を標準状態にもどした。次の問いに答えよ。ただし，空気は窒素と酸素が体積の比で4:1 の混合気体とし，窒素は反応しないものとする。また，標準状態における水は液体とする。
反応しないで残る酸素の体積は何 か。
反応後の混合気体の体積は何 か。
問い８ 純粋な酸化マンガン(Ⅳ)MnO2に36％の濃塩酸（密度1.2g/cm3）を50 加えて熱すると，塩化マンガン(Ⅱ)MnCl2 ，水，塩素Cl2を生じた。ただし，マン ガンの原子量は55とする。
濃塩酸50 をすべて反応させるには，酸化マンガン(Ⅳ)は何ｇ以上必要か。
で発生した塩素の体積は，標準状態で何 か。
問い９ 私達の身のまわりには多くの化学変化がある。以下の現象を化学反応式を書いて説明せよ。
さんごの指輪をつけたまま誤ってきゅうりの酢あえをつくっていたら，さん ごの表面がざらざらになってしまった。
オキシドールを傷口につけると白い泡が発生した。
ごはんの真中に梅干しを入れた日の丸弁当を毎日食べていたら，アルミニウ ムの弁当箱に穴があいてしまった。
ヒント 主成分：さんご CaCO3 ，酢酸 CH3COOH，梅干し クエン酸
１０ 化学反応式
１０－１
化学変化 物理変化 物理変化 物理変化
１０－２
1,1,1 1,4,1,2 2,6,2,3 4,11,2,8 1,2,2,1
問い２ （ ）内に適当な語句を記せ。
水の凝固や蒸発などのように，物質の（① ）が変化する場合は（② ）変化と呼ばれる。これに対し，水の電気分解や水素の燃焼などのように，ある物質が他の（③ ）に変化する場合は（④ ）変化と呼ばれる。
問い６ カルシウウムＣａは水と反応して水酸化カルシウムになり水素を発生する。
化学反応式を記せ。化学式の下に質量関係を記せ。
カルシウム20g から発生する水素は標準状態で何 か。
水素0.6gを発生させるのに必要なカルシウムは何ｇか。また，そのとき生じる水酸化カルシウムは何ｇか。
問い７ 標準状態において，水素3.0 と空気20 を混合し，水素を完全燃焼さ せた。反応後，混合気体を標準状態にもどした。次の問いに答えよ。ただし，空気は窒素と酸素が体積の比で4:1 の混合気体とし，窒素は反応しないものとする。また，標準状態における水は液体とする。
反応しないで残る酸素の体積は何 か。
反応後の混合気体の体積は何 か。
問い８ 純粋な酸化マンガン(Ⅳ)MnO2に36％の濃塩酸（密度1.2g/cm3）を50 加えて熱すると，塩化マンガン(Ⅱ)MnCl2 ，水，塩素Cl2を生じた。ただし，マン ガンの原子量は55とする。
濃塩酸50 をすべて反応させるには，酸化マンガン(Ⅳ)は何ｇ以上必要か。
で発生した塩素の体積は，標準状態で何 か。
問い９ 私達の身のまわりには多くの化学変化がある。以下の現象を化学反応式を書いて説明せよ。
さんごの指輪をつけたまま誤ってきゅうりの酢あえをつくっていたら，さん ごの表面がざらざらになってしまった。
オキシドールを傷口につけると白い泡が発生した。
ごはんの真中に梅干しを入れた日の丸弁当を毎日食べていたら，アルミニウ ムの弁当箱に穴があいてしまった。
ヒント 主成分：さんご CaCO3 ，酢酸 CH3COOH，梅干し クエン酸
目次
９ 電子配置
目次
９－１ 水素原子のボーアモデル
1913年にデンマークの物理学者ニールス・ボーアは水素原子の発光スペクトルの測定値を説明するために，電子は原子核の周囲にある，飛び飛びのエネルギーの値をもつ軌道を回っているという模型を提案した。そして，電子の軌道間の遷移が発光スペクトルとなると考えた。
長岡の模型(1903) トムソンの模型(1904)
図 初期の原子模型
トムソンの模型では正電荷は球内に一様に分布している。
長岡の模型は土星型の模型である。
電子殻……電子が存在しうる，核をとりまく同心円状の軌道。
内側から順に，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，…殻という。（エネルギーは順に 大きくなる。）
基底状態…最もエネルギーの低い殻に電子が存在する状態。水素原子ではＫ殻 に電子が１個存在する状態。
励起状態…原子が熱や光を吸収して外側のよりエネルギーの高い電子殻に電子 が存在するようになった状態。
発光スペクトル……励起状態に存在する電子がエネルギーの低い状態に移ると き，そのエネルギー差に相当する波長の光を発生する。これを発光 スペクトルという。
Ｅ2－Ｅ1＝ｈν
Ｅ2，Ｅ1は状態２と状態１のもっているエネルギー
ｈはプランク定数，νは振動数
(cm-1)
図 水素の原子スペクトル
表 水素の原子スペクトルにおける系列
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
n1 n2 系列 領域
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
1 2,3,4…… Lyman 紫外
2 3,4,5…… Balmer 可視
3 4,5,6…… Paschen 近赤外
4 5,6,7…… Brackett 遠赤外
5 6,7,8…… Pfund 遠赤外
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
９－２ 水素原子以外の原子の電子配置
電子配置
原子番号がふえるにつれて，核外電子の数もふえていく。これらの電子はエネルギーの低いＫ殻から順にＬ殻，Ｍ殻……と詰まっていく。それぞれの電子殻にはいることのできる電子の最大数は２ｎ2 である。
したがって原子番号11のNaでは次のようになる。
電子殻 Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ
（ 1 2 3 4 ｎ……主量子数 ）
最大数 2 8 18 32 ＝２ｎ2
11Na 2 8 1 0
このように水素以外の原子においても，その電子をＫ殻から順に配置することができる。このような電子の配列を電子配置という。
閉殻……希ガス型の電子配置を閉殻であるという。
最外殻（その原子の電子配置でもっとも外側の電子殻）に最大数の電子 を配置している。アルゴンのように最外殻に８個であれば，閉殻と考え る。
問い１ 原子番号17の塩素原子17Clの電子配置は，Ｋ，Ｌ，Ｍ殻の順に2,8,7と 示される。次の各原子の電子配置を同様に示せ。
Ｋ Ｌ Ｍ
8O
12Mg
16S
表 原子番号と原子の電子配置
原子番号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
元素記号 H He Li Be B C N O F Ne
Ｋ殻 １ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２
電 Ｌ殻 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８
子 Ｍ殻
Ｎ殻
原子番号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
元素記号 Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
Ｋ殻 ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２
電 Ｌ殻 ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８
子 Ｍ殻 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ８ ８
Ｎ殻 １ ２
図 Ar原子の電子密度分布の実測値
電子が原子核から距離ｒだけ離れた球殻の
中に存在する確率を縦軸にとってある。矢
印はAr原子のファンデルワールス半径の実
測値の1.88 を示す。
９－３ 価電子
価電子……化学結合に関与する電子を価電子という。
一般の原子では最外殻の電子が価電子である。
希ガスのように最外殻が閉殻の電子は価電子を０とする。
価電子は，原子の性質と関係が深く，価電子の数が同じ原子は互いに よく似た性質を示す。
電子式……元素記号に最外殻の電子を点でかき加えたものを電子式という。
問い２ 次の各原子の組み合わせで，価電子の数が等しいものはどれか。
ヘリウム－ベリリウム フッ素－マグネシウム
水素－ナトリウム リン－アルゴン
問い３ マグネシウム原子と硫黄原子の電子式を示せ。
９－４ イオンの電子配置
原子－電子→陽イオン ………閉殻となる。
原子＋電子→陰イオン ………閉殻となる。
価電子の少ない原子は，電子を放出して陽イオンになりやすく陽性元素とよばれ，価電子の多い原子は，電子を取り入れて陰イオンになりやすいので陰性元素とよばれる。
問い４ Li+ ，O2-，Al3+の各イオンと同じ電子配置をもつ原子は何か。
●●● 実験15 マグネシウムの燃焼 ●●●
目的 酸化還元反応の例としてマグネシウムの燃焼を観察する。
準備 マグネシウム，マッチ，ピンセット
蒸発皿，カス入れ，雑巾
方法
1. マグネシウムをピンセットでつまみ，マッチで点火する。点火しないようだ ったらガスバーナーを用いてもよい。
2. 燃焼中は蒸発皿の上で観察し生成物を蒸発皿の上に集める。
3. 生成物に水道水を少量加えたときどのような臭いがする観察してから蒸発皿 とピンセットを洗う。
考察
1. 方法 3. の臭いからどのようなことが考えられるか。
片付け カス入れの中のゴミはゴミ箱に捨ててから，カス入れを教卓に返す。
雑巾は洗ったのちよく絞ってから教卓に返す。
９－５ イオン化エネルギーと電子親和力
イオン化エネルギー
陽イオンになるのに必要な最少のエネルギーをイオン化エネルギーという。
イオン化エネルギーが小さい原子ほど陽イオンになりやすい。
Ｍ → Ｍ+ ＋ ｅ- のとき必要なエネルギーが第１イオン化エネルギー。 Ｍ+ → Ｍ2+ ＋ ｅ- のとき必要なエネルギーが第２イオン化エネルギー。 Ｍ2+ → Ｍ3+ ＋ ｅ-のとき必要なエネルギーが第３イオン化エネルギー。
表 第１イオン化エネルギー（kcal/mol）
H He
314 566
Li Be B C N O F Ne
124 215 191 260 335 314 402 497
Na Mg Al Si P S Cl Ar
118 176 138 188 242 239 300 363
K Ca
100 141
アルカリ金属原子では第１イオン化エネルギーは小さい。
原子番号が大きくなるにつれて大きくなる。
表 第１，２，３，４ イオン化エネルギー（kcal/mol）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ ・ I1 ・ I2 ・ I3 ・ I4 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ Ne ・ 497 ・ 947 ・ 1464 ・ 2240 ・
・ Na ・ 118 ・ 1091 ・ 1652 ・ 2280 ・
・ Mg ・ 176 ・ 347 ・ 1848 ・ 2530 ・
・ Al ・ 136 ・ 435 ・ 659 ・ 2770 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電子親和力
陰イオンになるときに放出されるエネルギー。
電子親和力の大きい原子は陰イオンになりやすい。
電子親和力の例 （kcal/mol）
Ｈ 17.2 Ｓ 47.8
Ｃ 30.0 Cl 85.1
Ｏ 34.1 Br 77.5
Ｆ 79.5 Ｉ 70.7
問い５ マグネシウム原子から２価の陽イオンをつくるときに必要なエネルギーは何kcal/molか。
９－６ 練習問題
練習１ （ ）には数値，語句を，［ ］には化学式を入れよ。 アルミニウム原子27Alは，原子核に陽子を（ア ）個もっている。また最も内側の電子殻に（イ ）個，次の電子殻に8個，最外殻に相当する（ウ ）殻に（エ ）個の電子が配置されている。したがって，その電子式は［オ ］と表される。アルミニウム原子が最外殻の電子をすべて放出すると［カ ］と表されるイオンを生じる。このイオンの電子配置は（キ ）原子と同じ閉殻である。このイオンと酸化物イオンO2-からでき た化合物の化学式は［ク ］と表される。
練習２ ～ は元素名で， は数字を記入せよ。
最外殻であるＬ殻が電子8個で満たされている原子は何か。（ ） 最外殻であるＫ殻が電子2個で満たされている原子は何か。（ ） Ｌ殻に電子1個が存在している原子は何か。 （ ） ケイ素原子はＭ殻に何個の電子を持っているか。 （ ） 塩素原子はＬ殻に何個の電子を持っているか。 （ ）
練習３ 次の原子の価電子の数を（ ）内に記し，電子式を記せ。
Li （ ） B （ ）
N （ ） F （ ）
S （ ） Mg （ ）
練習４ 次の文の（ ）内に適当な語，数などを記しなさい。
価電子が1個か2個の原子は,それらを失って安定な希ガス型の電子配置となる｡したがって,1個失えば（①）価の（②）になり,2個失えば（③）価の（④）となる。また価電子が6個か7個の原子は，電子を2個か1個他からもらって，安定な希ガス型の電子配置となる。したがって,2個もらえば，（⑤）価の（⑥）になり，1個もらえば，（⑦）価の（⑧）になる。
（① ）（② ）（③ ）（④ ）
（⑤ ）（⑥ ）（⑦ ）（⑧ ）
練習５ 次の文中の（ ）内に適当な数値を入れよ。
原子番号17の塩素には質量数35のものがある。その原子核の陽子の数は（①）
個，中性子の数は（②）個，原子核のまわりの全電子数は（③）個である。それらの電子はＫ殻に（④）個，Ｌ殻に（⑤）個，Ｍ殻に（⑥）個がそれぞれ配置されている。塩素原子が1価の陰イオンになったとき，最外殻の電子数は（⑦）個 となる。塩素と同じ周期のナトリウム，ケイ素および硫黄の最外殻の電子数は，それぞれ（⑧），（⑨）および（⑩）個である。
（① ）（② ）（③ ）（④ ）（⑤ ）
（⑥ ）（⑦ ）（⑧ ）（⑨ ）（⑩ ）
９－７ オービタル（参考）
ボーアのＫＬＭ…殻の説明が成功した後に，電子殻はさらに細かく分かれていることがわかった。
それぞれの殻は主量子数の数だけのさらに細分化された軌道をもっている。これを軌道（オービタル，軌道関数）という。
Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ
主量子数ｎ １ ２ ３ ４
軌道の数 １ ２ ３ ４
軌道名 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
最大電子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14
総電子数2n2 2 8 18 32
ｓオービタルは球形，ｐオービタルは亜鈴形，ｄオービタルは複雑な形。
sｵｰﾋﾞﾀﾙﾉ 1sｵｰﾋﾞﾀﾙ 2sｵｰﾋﾞﾀﾙ 3sｵｰﾋﾞﾀﾙ
はｓオービタルの表面を， ～ は球の中心を通っての断面図を 表す。
図 ｓオービタルの形状
ｐXオービタル ｐyオービタル ｐZオービタル
ｐオービタルは原子核を含んだ一平面だけには電子が分布していない。例 えば，ｐXオービタルではｙ－ｚ平面には電子は分布していない。
図 ｐオービタルの形状
エネルギー準位energy level ……それぞれ電子軌道のもつエネルギーの値
１ｓ 低 ２ｓ ２ｐ ３ｓ ３ｐ ３ｄ ４ｓ ４ｐ ４ｄ ４ｆ ５ｓ ５ｐ ５ｄ ５ｆ ５ｇ 高
１９００ Ｍａｘ Ｐｌａｎｃｋ（1858－1947） エネルギー量子 １９１３ Ｎ．Ｂｏｈｒ １９２４ Ｄｅ Ｂｒｏｇｌｉｅ 電子の波動説 １９２５ Ｅ．Ｓｈｒｏｄｉｎｇｅｒ 波動力学 １９２５ Ｗ．Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ 行列力学
１．次の文の（ ）の中に適当な語句，元素記号または数字を記せ。
２個の水素原子の間に力がはたらいて水素分子ができるときの様子を考えてみる。２個の水素原子がしだいに接近してくると，ついには電子殻どうしに重なりができる。そのとき，それぞれの原子の電子は重なりの部分で両原子核に引き付けられる。すなわち，２個の電子が対となって両方の原子に（①）されることになり，２個の水素原子は（②）原子に似た電子配置となる。このように電子を共有することによってできる化学結合を（③）といい，共有されている電子対を（
④）という。完全に満たされていない最外殻にある電子は化学結合に重要な役割を果たしており，（⑤）といわれる。希ガスを除く（⑥）元素では最外殻の電子が（⑤）である。たとえば，水素のそれは１，炭素，窒素，酸素のそれらは（⑦）（⑧）（⑨）である。 （① ）（② ）（③ ）（④ ）
（⑤ ）（⑥ ）（⑦ ）（⑧ ）
（⑨ ）
１．
（① 共有 ）（② ヘリウム ）（③ 共有結合 ）（④ 共有電子対 ）
（⑤ 価電子 ）（⑥ 典型 ）（⑦ ４ ）（⑧ ５ ）
（⑨ ６ ） ①×９＝⑨
９ 電子配置
９－１ （ ）には数値，語句を，［ ］には化学式を入れよ。 アルミニウム原子27Ａｌは，原子核に陽子を（ア ）個もっている。また最も内側の電子殻に（イ ）個，次の電子殻に８個，最外殻に相当する （ウ ）殻に（エ ）個の電子が配置されている。したがって，その電子式は［オ ］と表される。アルミニウム原子が最外殻の電子をすべて放出すると［カ ］と表されるイオンを生じる。このイオンの電子配置は（キ ）原子と同じ閉殻である。このイオンと酸化物イオンＯ2-からできた化合物の化学式は［ク ］と表される。
９－２ ～ は元素名で， は数字を記入せよ。
最外殻であるＬ殻が電子８個で満たされている原子は何か。（ ） 最外殻であるＫ殻が電子２個で満たされている原子は何か。（ ） Ｌ殻に電子１個が存在している原子は何か。 （ ） ケイ素原子はＭ殻に何個の電子を持っているか。 （ ） 塩素原子はＬ殻に何個の電子を持っているか。 （ ）
９－３ 次の原子の価電子の数を（ ）内に記し，電子式を記せ。
Ｌｉ（ ） Ｂ （ ）
Ｎ （ ） Ｆ （ ）
Ｓ （ ） Ｍｇ（ ）
９－４ 次の文の（ ）内に適当な語，数などを記しなさい。
価電子が１個か２個の原子は，それらを失って安定な希ガス型の電子配置となる。したがって，１個失えば（①）価の（②）になり，２個失えば（③）価の（④）となる。また価電子が６個か７個の原子は，電子を２個か１個他からもらって，安定な希ガス型の電子配置となる。したがって，２個もらえば，（⑤）価の（⑥）になり，１個もらえば，（⑦）価の（⑧）になる。
９－５ 次の文中の（ ）内に適当な数値を入れよ。
原子番号１７の塩素には質量数３５のものがある。その原子核の陽子の数は（①）個，中性子の数は（②）個，原子核のまわりの全電子数は（③）個である。それらの電子はＫ殻に（④）個，Ｌ殻に（⑤）個，Ｍ殻に（⑥）個がそれぞれ配置されている。塩素原子が１価の陰イオンになったとき，最外殻の電子数は（⑦）個となる。塩素と同じ周期のナトリウム，ケイ素および硫黄の最外殻の電子数は，それぞれ（⑧），（⑨）および（⑩）個である。
７－７ オービタル（参考）
ボーアのＫＬＭ…殻の説明が成功した後に，電子殻はさらに細かく分かれていることがわかった。
それぞれの殻は主量子数の数だけのさらに細分化された軌道をもっている。これを軌道（オービタル，軌道関数）という。
Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ
主量子数ｎ １ ２ ３ ４
軌道の数 １ ２ ３ ４
軌道名 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
最大電子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14
総電子数2n2 2 8 18 32
ｓオービタルは球形，ｐオービタルは亜鈴形，ｄオービタルは複雑な形。
sｵｰﾋﾞﾀﾙﾉ 1sｵｰﾋﾞﾀﾙ 2sｵｰﾋﾞﾀﾙ 3sｵｰﾋﾞﾀﾙ
はｓオービタルの表面を， ～ は球の中心を通っての断面図を 表す。
図 ｓオービタルの形状
ｐXオービタル ｐyオービタル ｐZオービタル
ｐオービタルは原子核を含んだ一平面だけには電子が分布していない。例 えば，ｐXオービタルではｙ－ｚ平面には電子は分布していない。
図 ｐオービタルの形状
９ 電子配置
９－１ ‥
ア 13 イ 2 ウ Ｍ エ 3 オ Al カ Al3+ キ ネオン ク Al2O3
９－２
ネオン ヘリウム リチウム 4 8
９－３
1, Li 3, B 5, N 7,:F 6, S 2,Mg
９－４
① 1 ② 陽イオン ③ 2 ④ 陽イオン ⑤ 2 ⑥ 陰イオン
⑦ 2 ⑧ 陰イオン
９－５
① 17 ② 18 ③ 17 ④ 2 ⑤ 8 ⑥ 7 ⑦ 8 ⑧ 1 ⑨ 4 ⑩ 6
７－７ オービタル（参考）
ボーアのＫＬＭ…殻の説明が成功した後に，電子殻はさらに細かく分かれていることがわかった。
それぞれの殻は主量子数の数だけのさらに細分化された軌道をもっている。これを軌道（オービタル，軌道関数）という。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ ・Ｋ・ Ｌ ・ Ｍ ・ Ｎ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・主量子数ｎ ・１・ ２ ・ ３ ・ ４ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・軌道の数 ・１・ ２ ・ ３ ・ ４ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・軌道名 ・1s・2s 2p・3s 3p 3d ・4s 4p 4d 4f ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・最大電子数 ・ 2・ 2 6 ・ 2 6 10 ・2 6 10 14 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・総電子数2n2 ・ 2・ 8 ・ 18 ・ 32 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ｓオービタルは球形，ｐオービタルは亜鈴形，ｄオービタルは複雑な形。
sｵｰﾋﾞﾀﾙﾉ 1sｵｰﾋﾞﾀﾙ 2sｵｰﾋﾞﾀﾙ 3sｵｰﾋﾞﾀﾙ
はｓオービタルの表面を， ～ は球の中心を通っての断面図を 表す。
図 ｓオービタルの形状
ｐXオービタル ｐyオービタル ｐZオービタル
ｐオービタルは原子核を含んだ一平面だけには電子が分布していない。例 えば，ｐXオービタルではｙ－ｚ平面には電子は分布していない。
図 ｐオービタルの形状
エネルギー準位energy level ……それぞれ電子軌道のもつエネルギーの値
１ｓ 低 ２ｓ ２ｐ ３ｓ ３ｐ ３ｄ ４ｓ ４ｐ ４ｄ ４ｆ ５ｓ ５ｐ ５ｄ ５ｆ ５ｇ 高
１９００ Ｍａｘ Ｐｌａｎｃｋ（1858－1947） エネルギー量子 １９１３ Ｎ．Ｂｏｈｒ １９２４ Ｄｅ Ｂｒｏｇｌｉｅ 電子の波動説 １９２５ Ｅ．Ｓｈｒｏｄｉｎｇｅｒ 波動力学 １９２５ Ｗ．Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ 行列力学
１．次の文の（ ）の中に適当な語句，元素記号または数字を記せ。
２個の水素原子の間に力がはたらいて水素分子ができるときの様子を考えてみる。２個の水素原子がしだいに接近してくると，ついには電子殻どうしに重なりができる。そのとき，それぞれの原子の電子は重なりの部分で両原子核に引き付けられる。すなわち，２個の電子が対となって両方の原子に（①）されることになり，２個の水素原子は（②）原子に似た電子配置となる。このように電子を共有することによってできる化学結合を（③）といい，共有されている電子対を（
④）という。完全に満たされていない最外殻にある電子は化学結合に重要な役割を果たしており，（⑤）といわれる。希ガスを除く（⑥）元素では最外殻の電子が（⑤）である。たとえば，水素のそれは１，炭素，窒素，酸素のそれらは（⑦）（⑧）（⑨）である。 （① ）（② ）（③ ）（④ ）
（⑤ ）（⑥ ）（⑦ ）（⑧ ）
（⑨ ）
１．
（① 共有 ）（② ヘリウム ）（③ 共有結合 ）（④ 共有電子対 ）
（⑤ 価電子 ）（⑥ 典型 ）（⑦ ４ ）（⑧ ５ ）
（⑨ ６ ） ①×９＝⑨
エネルギー準位energy level ……それぞれ電子軌道のもつエネルギーの値
１ｓ 低 ２ｓ ２ｐ ３ｓ ３ｐ ３ｄ ４ｓ ４ｐ ４ｄ ４ｆ ５ｓ ５ｐ ５ｄ ５ｆ ５ｇ 高
１９００ Ｍａｘ Ｐｌａｎｃｋ（1858－1947） エネルギー量子 １９１３ Ｎ．Ｂｏｈｒ １９２４ Ｄｅ Ｂｒｏｇｌｉｅ 電子の波動説 １９２５ Ｅ．Ｓｈｒｏｄｉｎｇｅｒ 波動力学 １９２５ Ｗ．Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ 行列力学
１．次の文の（ ）の中に適当な語句，元素記号または数字を記せ。
２個の水素原子の間に力がはたらいて水素分子ができるときの様子を考えてみる。２個の水素原子がしだいに接近してくると，ついには電子殻どうしに重なりができる。そのとき，それぞれの原子の電子は重なりの部分で両原子核に引き付けられる。すなわち，２個の電子が対となって両方の原子に（①）されることになり，２個の水素原子は（②）原子に似た電子配置となる。このように電子を共有することによってできる化学結合を（③）といい，共有されている電子対を（
④）という。完全に満たされていない最外殻にある電子は化学結合に重要な役割を果たしており，（⑤）といわれる。希ガスを除く（⑥）元素では最外殻の電子が（⑤）である。たとえば，水素のそれは１，炭素，窒素，酸素のそれらは（⑦）（⑧）（⑨）である。 （① ）（② ）（③ ）（④ ）
（⑤ ）（⑥ ）（⑦ ）（⑧ ）
（⑨ ）
１．
（① 共有 ）（② ヘリウム ）（③ 共有結合 ）（④ 共有電子対 ）
（⑤ 価電子 ）（⑥ 典型 ）（⑦ ４ ）（⑧ ５ ）
（⑨ ６ ） ①×９＝⑨
目次
９－１ 水素原子のボーアモデル
1913年にデンマークの物理学者ニールス・ボーアは水素原子の発光スペクトルの測定値を説明するために，電子は原子核の周囲にある，飛び飛びのエネルギーの値をもつ軌道を回っているという模型を提案した。そして，電子の軌道間の遷移が発光スペクトルとなると考えた。
長岡の模型(1903) トムソンの模型(1904)
図 初期の原子模型
トムソンの模型では正電荷は球内に一様に分布している。
長岡の模型は土星型の模型である。
電子殻……電子が存在しうる，核をとりまく同心円状の軌道。
内側から順に，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，…殻という。（エネルギーは順に 大きくなる。）
基底状態…最もエネルギーの低い殻に電子が存在する状態。水素原子ではＫ殻 に電子が１個存在する状態。
励起状態…原子が熱や光を吸収して外側のよりエネルギーの高い電子殻に電子 が存在するようになった状態。
発光スペクトル……励起状態に存在する電子がエネルギーの低い状態に移ると き，そのエネルギー差に相当する波長の光を発生する。これを発光 スペクトルという。
Ｅ2－Ｅ1＝ｈν
Ｅ2，Ｅ1は状態２と状態１のもっているエネルギー
ｈはプランク定数，νは振動数
(cm-1)
図 水素の原子スペクトル
表 水素の原子スペクトルにおける系列
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
n1 n2 系列 領域
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
1 2,3,4…… Lyman 紫外
2 3,4,5…… Balmer 可視
3 4,5,6…… Paschen 近赤外
4 5,6,7…… Brackett 遠赤外
5 6,7,8…… Pfund 遠赤外
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
９－２ 水素原子以外の原子の電子配置
電子配置
原子番号がふえるにつれて，核外電子の数もふえていく。これらの電子はエネルギーの低いＫ殻から順にＬ殻，Ｍ殻……と詰まっていく。それぞれの電子殻にはいることのできる電子の最大数は２ｎ2 である。
したがって原子番号11のNaでは次のようになる。
電子殻 Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ
（ 1 2 3 4 ｎ……主量子数 ）
最大数 2 8 18 32 ＝２ｎ2
11Na 2 8 1 0
このように水素以外の原子においても，その電子をＫ殻から順に配置することができる。このような電子の配列を電子配置という。
閉殻……希ガス型の電子配置を閉殻であるという。
最外殻（その原子の電子配置でもっとも外側の電子殻）に最大数の電子 を配置している。アルゴンのように最外殻に８個であれば，閉殻と考え る。
問い１ 原子番号17の塩素原子17Clの電子配置は，Ｋ，Ｌ，Ｍ殻の順に2,8,7と 示される。次の各原子の電子配置を同様に示せ。
Ｋ Ｌ Ｍ
8O
12Mg
16S
表 原子番号と原子の電子配置
原子番号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
元素記号 H He Li Be B C N O F Ne
Ｋ殻 １ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２
電 Ｌ殻 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８
子 Ｍ殻
Ｎ殻
原子番号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
元素記号 Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
Ｋ殻 ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２
電 Ｌ殻 ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８
子 Ｍ殻 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ８ ８
Ｎ殻 １ ２
図 Ar原子の電子密度分布の実測値
電子が原子核から距離ｒだけ離れた球殻の
中に存在する確率を縦軸にとってある。矢
印はAr原子のファンデルワールス半径の実
測値の1.88 を示す。
９－３ 価電子
価電子……化学結合に関与する電子を価電子という。
一般の原子では最外殻の電子が価電子である。
希ガスのように最外殻が閉殻の電子は価電子を０とする。
価電子は，原子の性質と関係が深く，価電子の数が同じ原子は互いに よく似た性質を示す。
電子式……元素記号に最外殻の電子を点でかき加えたものを電子式という。
問い２ 次の各原子の組み合わせで，価電子の数が等しいものはどれか。
ヘリウム－ベリリウム フッ素－マグネシウム
水素－ナトリウム リン－アルゴン
問い３ マグネシウム原子と硫黄原子の電子式を示せ。
９－４ イオンの電子配置
原子－電子→陽イオン ………閉殻となる。
原子＋電子→陰イオン ………閉殻となる。
価電子の少ない原子は，電子を放出して陽イオンになりやすく陽性元素とよばれ，価電子の多い原子は，電子を取り入れて陰イオンになりやすいので陰性元素とよばれる。
問い４ Li+ ，O2-，Al3+の各イオンと同じ電子配置をもつ原子は何か。
●●● 実験15 マグネシウムの燃焼 ●●●
目的 酸化還元反応の例としてマグネシウムの燃焼を観察する。
準備 マグネシウム，マッチ，ピンセット
蒸発皿，カス入れ，雑巾
方法
1. マグネシウムをピンセットでつまみ，マッチで点火する。点火しないようだ ったらガスバーナーを用いてもよい。
2. 燃焼中は蒸発皿の上で観察し生成物を蒸発皿の上に集める。
3. 生成物に水道水を少量加えたときどのような臭いがする観察してから蒸発皿 とピンセットを洗う。
考察
1. 方法 3. の臭いからどのようなことが考えられるか。
片付け カス入れの中のゴミはゴミ箱に捨ててから，カス入れを教卓に返す。
雑巾は洗ったのちよく絞ってから教卓に返す。
９－５ イオン化エネルギーと電子親和力
イオン化エネルギー
陽イオンになるのに必要な最少のエネルギーをイオン化エネルギーという。
イオン化エネルギーが小さい原子ほど陽イオンになりやすい。
Ｍ → Ｍ+ ＋ ｅ- のとき必要なエネルギーが第１イオン化エネルギー。 Ｍ+ → Ｍ2+ ＋ ｅ- のとき必要なエネルギーが第２イオン化エネルギー。 Ｍ2+ → Ｍ3+ ＋ ｅ-のとき必要なエネルギーが第３イオン化エネルギー。
表 第１イオン化エネルギー（kcal/mol）
H He
314 566
Li Be B C N O F Ne
124 215 191 260 335 314 402 497
Na Mg Al Si P S Cl Ar
118 176 138 188 242 239 300 363
K Ca
100 141
アルカリ金属原子では第１イオン化エネルギーは小さい。
原子番号が大きくなるにつれて大きくなる。
表 第１，２，３，４ イオン化エネルギー（kcal/mol）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ ・ I1 ・ I2 ・ I3 ・ I4 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ Ne ・ 497 ・ 947 ・ 1464 ・ 2240 ・
・ Na ・ 118 ・ 1091 ・ 1652 ・ 2280 ・
・ Mg ・ 176 ・ 347 ・ 1848 ・ 2530 ・
・ Al ・ 136 ・ 435 ・ 659 ・ 2770 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電子親和力
陰イオンになるときに放出されるエネルギー。
電子親和力の大きい原子は陰イオンになりやすい。
電子親和力の例 （kcal/mol）
Ｈ 17.2 Ｓ 47.8
Ｃ 30.0 Cl 85.1
Ｏ 34.1 Br 77.5
Ｆ 79.5 Ｉ 70.7
問い５ マグネシウム原子から２価の陽イオンをつくるときに必要なエネルギーは何kcal/molか。
９－６ 練習問題
練習１ （ ）には数値，語句を，［ ］には化学式を入れよ。 アルミニウム原子27Alは，原子核に陽子を（ア ）個もっている。また最も内側の電子殻に（イ ）個，次の電子殻に8個，最外殻に相当する（ウ ）殻に（エ ）個の電子が配置されている。したがって，その電子式は［オ ］と表される。アルミニウム原子が最外殻の電子をすべて放出すると［カ ］と表されるイオンを生じる。このイオンの電子配置は（キ ）原子と同じ閉殻である。このイオンと酸化物イオンO2-からでき た化合物の化学式は［ク ］と表される。
練習２ ～ は元素名で， は数字を記入せよ。
最外殻であるＬ殻が電子8個で満たされている原子は何か。（ ） 最外殻であるＫ殻が電子2個で満たされている原子は何か。（ ） Ｌ殻に電子1個が存在している原子は何か。 （ ） ケイ素原子はＭ殻に何個の電子を持っているか。 （ ） 塩素原子はＬ殻に何個の電子を持っているか。 （ ）
練習３ 次の原子の価電子の数を（ ）内に記し，電子式を記せ。
Li （ ） B （ ）
N （ ） F （ ）
S （ ） Mg （ ）
練習４ 次の文の（ ）内に適当な語，数などを記しなさい。
価電子が1個か2個の原子は,それらを失って安定な希ガス型の電子配置となる｡したがって,1個失えば（①）価の（②）になり,2個失えば（③）価の（④）となる。また価電子が6個か7個の原子は，電子を2個か1個他からもらって，安定な希ガス型の電子配置となる。したがって,2個もらえば，（⑤）価の（⑥）になり，1個もらえば，（⑦）価の（⑧）になる。
（① ）（② ）（③ ）（④ ）
（⑤ ）（⑥ ）（⑦ ）（⑧ ）
練習５ 次の文中の（ ）内に適当な数値を入れよ。
原子番号17の塩素には質量数35のものがある。その原子核の陽子の数は（①）
個，中性子の数は（②）個，原子核のまわりの全電子数は（③）個である。それらの電子はＫ殻に（④）個，Ｌ殻に（⑤）個，Ｍ殻に（⑥）個がそれぞれ配置されている。塩素原子が1価の陰イオンになったとき，最外殻の電子数は（⑦）個 となる。塩素と同じ周期のナトリウム，ケイ素および硫黄の最外殻の電子数は，それぞれ（⑧），（⑨）および（⑩）個である。
（① ）（② ）（③ ）（④ ）（⑤ ）
（⑥ ）（⑦ ）（⑧ ）（⑨ ）（⑩ ）
９－７ オービタル（参考）
ボーアのＫＬＭ…殻の説明が成功した後に，電子殻はさらに細かく分かれていることがわかった。
それぞれの殻は主量子数の数だけのさらに細分化された軌道をもっている。これを軌道（オービタル，軌道関数）という。
Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ
主量子数ｎ １ ２ ３ ４
軌道の数 １ ２ ３ ４
軌道名 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
最大電子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14
総電子数2n2 2 8 18 32
ｓオービタルは球形，ｐオービタルは亜鈴形，ｄオービタルは複雑な形。
sｵｰﾋﾞﾀﾙﾉ 1sｵｰﾋﾞﾀﾙ 2sｵｰﾋﾞﾀﾙ 3sｵｰﾋﾞﾀﾙ
はｓオービタルの表面を， ～ は球の中心を通っての断面図を 表す。
図 ｓオービタルの形状
ｐXオービタル ｐyオービタル ｐZオービタル
ｐオービタルは原子核を含んだ一平面だけには電子が分布していない。例 えば，ｐXオービタルではｙ－ｚ平面には電子は分布していない。
図 ｐオービタルの形状
エネルギー準位energy level ……それぞれ電子軌道のもつエネルギーの値
１ｓ 低 ２ｓ ２ｐ ３ｓ ３ｐ ３ｄ ４ｓ ４ｐ ４ｄ ４ｆ ５ｓ ５ｐ ５ｄ ５ｆ ５ｇ 高
１９００ Ｍａｘ Ｐｌａｎｃｋ（1858－1947） エネルギー量子 １９１３ Ｎ．Ｂｏｈｒ １９２４ Ｄｅ Ｂｒｏｇｌｉｅ 電子の波動説 １９２５ Ｅ．Ｓｈｒｏｄｉｎｇｅｒ 波動力学 １９２５ Ｗ．Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ 行列力学
１．次の文の（ ）の中に適当な語句，元素記号または数字を記せ。
２個の水素原子の間に力がはたらいて水素分子ができるときの様子を考えてみる。２個の水素原子がしだいに接近してくると，ついには電子殻どうしに重なりができる。そのとき，それぞれの原子の電子は重なりの部分で両原子核に引き付けられる。すなわち，２個の電子が対となって両方の原子に（①）されることになり，２個の水素原子は（②）原子に似た電子配置となる。このように電子を共有することによってできる化学結合を（③）といい，共有されている電子対を（
④）という。完全に満たされていない最外殻にある電子は化学結合に重要な役割を果たしており，（⑤）といわれる。希ガスを除く（⑥）元素では最外殻の電子が（⑤）である。たとえば，水素のそれは１，炭素，窒素，酸素のそれらは（⑦）（⑧）（⑨）である。 （① ）（② ）（③ ）（④ ）
（⑤ ）（⑥ ）（⑦ ）（⑧ ）
（⑨ ）
１．
（① 共有 ）（② ヘリウム ）（③ 共有結合 ）（④ 共有電子対 ）
（⑤ 価電子 ）（⑥ 典型 ）（⑦ ４ ）（⑧ ５ ）
（⑨ ６ ） ①×９＝⑨
９ 電子配置
９－１ （ ）には数値，語句を，［ ］には化学式を入れよ。 アルミニウム原子27Ａｌは，原子核に陽子を（ア ）個もっている。また最も内側の電子殻に（イ ）個，次の電子殻に８個，最外殻に相当する （ウ ）殻に（エ ）個の電子が配置されている。したがって，その電子式は［オ ］と表される。アルミニウム原子が最外殻の電子をすべて放出すると［カ ］と表されるイオンを生じる。このイオンの電子配置は（キ ）原子と同じ閉殻である。このイオンと酸化物イオンＯ2-からできた化合物の化学式は［ク ］と表される。
９－２ ～ は元素名で， は数字を記入せよ。
最外殻であるＬ殻が電子８個で満たされている原子は何か。（ ） 最外殻であるＫ殻が電子２個で満たされている原子は何か。（ ） Ｌ殻に電子１個が存在している原子は何か。 （ ） ケイ素原子はＭ殻に何個の電子を持っているか。 （ ） 塩素原子はＬ殻に何個の電子を持っているか。 （ ）
９－３ 次の原子の価電子の数を（ ）内に記し，電子式を記せ。
Ｌｉ（ ） Ｂ （ ）
Ｎ （ ） Ｆ （ ）
Ｓ （ ） Ｍｇ（ ）
９－４ 次の文の（ ）内に適当な語，数などを記しなさい。
価電子が１個か２個の原子は，それらを失って安定な希ガス型の電子配置となる。したがって，１個失えば（①）価の（②）になり，２個失えば（③）価の（④）となる。また価電子が６個か７個の原子は，電子を２個か１個他からもらって，安定な希ガス型の電子配置となる。したがって，２個もらえば，（⑤）価の（⑥）になり，１個もらえば，（⑦）価の（⑧）になる。
９－５ 次の文中の（ ）内に適当な数値を入れよ。
原子番号１７の塩素には質量数３５のものがある。その原子核の陽子の数は（①）個，中性子の数は（②）個，原子核のまわりの全電子数は（③）個である。それらの電子はＫ殻に（④）個，Ｌ殻に（⑤）個，Ｍ殻に（⑥）個がそれぞれ配置されている。塩素原子が１価の陰イオンになったとき，最外殻の電子数は（⑦）個となる。塩素と同じ周期のナトリウム，ケイ素および硫黄の最外殻の電子数は，それぞれ（⑧），（⑨）および（⑩）個である。
７－７ オービタル（参考）
ボーアのＫＬＭ…殻の説明が成功した後に，電子殻はさらに細かく分かれていることがわかった。
それぞれの殻は主量子数の数だけのさらに細分化された軌道をもっている。これを軌道（オービタル，軌道関数）という。
Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ
主量子数ｎ １ ２ ３ ４
軌道の数 １ ２ ３ ４
軌道名 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
最大電子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14
総電子数2n2 2 8 18 32
ｓオービタルは球形，ｐオービタルは亜鈴形，ｄオービタルは複雑な形。
sｵｰﾋﾞﾀﾙﾉ 1sｵｰﾋﾞﾀﾙ 2sｵｰﾋﾞﾀﾙ 3sｵｰﾋﾞﾀﾙ
はｓオービタルの表面を， ～ は球の中心を通っての断面図を 表す。
図 ｓオービタルの形状
ｐXオービタル ｐyオービタル ｐZオービタル
ｐオービタルは原子核を含んだ一平面だけには電子が分布していない。例 えば，ｐXオービタルではｙ－ｚ平面には電子は分布していない。
図 ｐオービタルの形状
９ 電子配置
９－１ ‥
ア 13 イ 2 ウ Ｍ エ 3 オ Al カ Al3+ キ ネオン ク Al2O3
９－２
ネオン ヘリウム リチウム 4 8
９－３
1, Li 3, B 5, N 7,:F 6, S 2,Mg
９－４
① 1 ② 陽イオン ③ 2 ④ 陽イオン ⑤ 2 ⑥ 陰イオン
⑦ 2 ⑧ 陰イオン
９－５
① 17 ② 18 ③ 17 ④ 2 ⑤ 8 ⑥ 7 ⑦ 8 ⑧ 1 ⑨ 4 ⑩ 6
７－７ オービタル（参考）
ボーアのＫＬＭ…殻の説明が成功した後に，電子殻はさらに細かく分かれていることがわかった。
それぞれの殻は主量子数の数だけのさらに細分化された軌道をもっている。これを軌道（オービタル，軌道関数）という。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ ・Ｋ・ Ｌ ・ Ｍ ・ Ｎ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・主量子数ｎ ・１・ ２ ・ ３ ・ ４ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・軌道の数 ・１・ ２ ・ ３ ・ ４ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・軌道名 ・1s・2s 2p・3s 3p 3d ・4s 4p 4d 4f ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・最大電子数 ・ 2・ 2 6 ・ 2 6 10 ・2 6 10 14 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・総電子数2n2 ・ 2・ 8 ・ 18 ・ 32 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ｓオービタルは球形，ｐオービタルは亜鈴形，ｄオービタルは複雑な形。
sｵｰﾋﾞﾀﾙﾉ 1sｵｰﾋﾞﾀﾙ 2sｵｰﾋﾞﾀﾙ 3sｵｰﾋﾞﾀﾙ
はｓオービタルの表面を， ～ は球の中心を通っての断面図を 表す。
図 ｓオービタルの形状
ｐXオービタル ｐyオービタル ｐZオービタル
ｐオービタルは原子核を含んだ一平面だけには電子が分布していない。例 えば，ｐXオービタルではｙ－ｚ平面には電子は分布していない。
図 ｐオービタルの形状
エネルギー準位energy level ……それぞれ電子軌道のもつエネルギーの値
１ｓ 低 ２ｓ ２ｐ ３ｓ ３ｐ ３ｄ ４ｓ ４ｐ ４ｄ ４ｆ ５ｓ ５ｐ ５ｄ ５ｆ ５ｇ 高
１９００ Ｍａｘ Ｐｌａｎｃｋ（1858－1947） エネルギー量子 １９１３ Ｎ．Ｂｏｈｒ １９２４ Ｄｅ Ｂｒｏｇｌｉｅ 電子の波動説 １９２５ Ｅ．Ｓｈｒｏｄｉｎｇｅｒ 波動力学 １９２５ Ｗ．Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ 行列力学
１．次の文の（ ）の中に適当な語句，元素記号または数字を記せ。
２個の水素原子の間に力がはたらいて水素分子ができるときの様子を考えてみる。２個の水素原子がしだいに接近してくると，ついには電子殻どうしに重なりができる。そのとき，それぞれの原子の電子は重なりの部分で両原子核に引き付けられる。すなわち，２個の電子が対となって両方の原子に（①）されることになり，２個の水素原子は（②）原子に似た電子配置となる。このように電子を共有することによってできる化学結合を（③）といい，共有されている電子対を（
④）という。完全に満たされていない最外殻にある電子は化学結合に重要な役割を果たしており，（⑤）といわれる。希ガスを除く（⑥）元素では最外殻の電子が（⑤）である。たとえば，水素のそれは１，炭素，窒素，酸素のそれらは（⑦）（⑧）（⑨）である。 （① ）（② ）（③ ）（④ ）
（⑤ ）（⑥ ）（⑦ ）（⑧ ）
（⑨ ）
１．
（① 共有 ）（② ヘリウム ）（③ 共有結合 ）（④ 共有電子対 ）
（⑤ 価電子 ）（⑥ 典型 ）（⑦ ４ ）（⑧ ５ ）
（⑨ ６ ） ①×９＝⑨
エネルギー準位energy level ……それぞれ電子軌道のもつエネルギーの値
１ｓ 低 ２ｓ ２ｐ ３ｓ ３ｐ ３ｄ ４ｓ ４ｐ ４ｄ ４ｆ ５ｓ ５ｐ ５ｄ ５ｆ ５ｇ 高
１９００ Ｍａｘ Ｐｌａｎｃｋ（1858－1947） エネルギー量子 １９１３ Ｎ．Ｂｏｈｒ １９２４ Ｄｅ Ｂｒｏｇｌｉｅ 電子の波動説 １９２５ Ｅ．Ｓｈｒｏｄｉｎｇｅｒ 波動力学 １９２５ Ｗ．Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ 行列力学
１．次の文の（ ）の中に適当な語句，元素記号または数字を記せ。
２個の水素原子の間に力がはたらいて水素分子ができるときの様子を考えてみる。２個の水素原子がしだいに接近してくると，ついには電子殻どうしに重なりができる。そのとき，それぞれの原子の電子は重なりの部分で両原子核に引き付けられる。すなわち，２個の電子が対となって両方の原子に（①）されることになり，２個の水素原子は（②）原子に似た電子配置となる。このように電子を共有することによってできる化学結合を（③）といい，共有されている電子対を（
④）という。完全に満たされていない最外殻にある電子は化学結合に重要な役割を果たしており，（⑤）といわれる。希ガスを除く（⑥）元素では最外殻の電子が（⑤）である。たとえば，水素のそれは１，炭素，窒素，酸素のそれらは（⑦）（⑧）（⑨）である。 （① ）（② ）（③ ）（④ ）
（⑤ ）（⑥ ）（⑦ ）（⑧ ）
（⑨ ）
１．
（① 共有 ）（② ヘリウム ）（③ 共有結合 ）（④ 共有電子対 ）
（⑤ 価電子 ）（⑥ 典型 ）（⑦ ４ ）（⑧ ５ ）
（⑨ ６ ） ①×９＝⑨
目次
８ 元素の周期律
目次
「どのような自然の法則であっても，次に述べるようなときにのみ科学的意義をもつ。つまり，それがいわば実用的な推論を可能とするとき，すなわち説明できなかったことを解明する論理的結論を導入し，いままでの未知の現象を指摘し，とくに実験によって証明されうるような予言をその法則がよび起こすような場合である。このような場合，その法則の有用性は確実となり，その真実性を裏付けることができる。このことは少なくとも科学の新しい分野の完成を刺激するであろう。」
メンデレーエフ「化学元素の周期的規則性」(1871)（阪上正信訳）
日本化学会編「化学の原典８ 元素の周期系」(学会出版センター)p.28より
８－１ 元素の分類
物質についての研究がすすみ知識が集積されると，それらを分類整理しようという作業が行われるのは，人間の知的活動の方向としては当然のことである。
それらの仕事の中でも後世に与えた影響の最も大きいものは，メンデレーエフの周期表である。これは，世界中の化学者によって改良が続けられて今でも利用されている。否，その有益度は，単に利用されているというだけでなく，それなしでは済まされないというべきであろう。かくして，周期表を作る根拠になった周期律の発見と，周期表の考案は，化学史上の一大発見として記録され，メンデレーエフの名は化学史上，燦然と輝いているのである。ここではメンデレーエフの周期表の事跡について学ぶが，それに先立つ人々の業績もまた忘れてはならないだろう。
８－２ メンデレーエフに先立つ人々
三つ組元素 triadelements （1817 デベライナー Dφbereiner 独）
Ca,Sr,Ba 化学的性質が類似
Cl,Br,I ２種の原子量の平均が残りの元素の原子量に近い 。
Fe,Co,Ni （原子量に等差級数的な差がある）
Li,Na,K
Ca=40.08, Sr=87.62, Ba=137.34 (40.08＋137.34)÷2＝88.71
地のら旋
1862年 ドシャンクルトア de Chancourtois 仏
１本の円筒の表面を16本の縦線で16等分し，これに
１本の曲線をら旋状に巻きつけ，その交点に原子量の
順に元素を配置した。性質の類似した元素が１６の差
をもって縦線上に並んだ。これが元素の性質に周期的
なくり返しのあることを見出した最初である。
オクターブ説（音階の法則）
1863年 ニューランズ Newlands 英
元素を原子量の順に並べると，8番目毎に化学的性
質の似ているものがあらわれる。
（希ガスは未発見）
原子容の周期性
1869年 ローター・マイヤー Lothar Meyer
原子量を密度で除した値を原子容という。固体または液体元素の原子容を原子番号にたいしてプロットすると，周期的に起伏する曲線が得られた。類似した元素はこの曲線において同じ位相に位置していた。マイヤーは融点，沸点，展性，延性，硬度，電気的性質などにも周期性のあることを見出し，元素の性質と原子量との間に明確な関係のあることを示した。
８－３ メンデレーエフの周期律 periodic law と周期表
メンデレーエフは元素の多くの性質は原子量の周期関数である事実を認め，これを周期律と名づけた。(1869)
元素を原子番号の順に並べると，その原子の性質が周期的に変化することを元素の周期律という。
1867年ロシアの化学者メンデレーエフ（当時レニングラード大学教授）は自分の学生のための講義用テキストを書いているとき，物質の性質をまとめるのになにか良い方法は無いものかと考えていた。メンデレーエフは元素の物理的性質を既知の化学的知識と結びつけながら，原子量の増大する順番に元素を並べた図をかいた。並べ方は類似した化学的物理的性質をもった元素が周期的に図のたての列に並ぶようにした。……メンデレーエフのこの研究は非常にうまくできており
納得のいくものであったから，彼は未発見の元素がいれられるべき場所をあけて残しておき，その元素の物理的化学的性質や密度の値までよく予言したのであった。メンデレーエフの周期律こそ人間の発見の最たるものの一つであろう。
予想されたエカケイ素と1886年に発見されたゲルマニウムの性質は次の表のようになる。
元 素 原子量 単体の密度 ﾉ 酸化物 塩酸との反応性
エカケイ素Es 72 5.5g/cm3 灰色 EsO2 侵されにくい
ゲルマニウムGe 72.6 5.32g/cm3 灰白色 GeO2 侵されにくい
８－４ 元素の周期表
元素の周期表……元素の周期律にもとづき，性質が似た元素が縦に並ぶようにし たもの。周期……横の行。族 ……縦の列。
長周期型周期表
族 周 期 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A ８ 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B ０ １ H He ２ Li Be B C N O F Ne ３ Na Mg Al Si P S Cl Ar ４ K Ca Sc Ti V Cr Mn FeCoNi Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr ５ Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc RuRhPd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe ６ Cs Ba *1 Hf Ta W Re OsIrPt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn ７ Fr Ra *2
*1ﾗﾝﾀﾉｲﾄﾞ La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu *2ｱｸﾁﾉｲﾄﾞ Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
８－５ mnemonics
水兵のリーベ僕の船 七曲がるシプスクラークか
H He Li BeBCNOFNe NaMg Al SiP S ClAr K Ca
閣下はスコッチのバクローマン鉄子にどうせ逢えんが銭明日せびろうクリプトンK Ca Sc Ti V Cr Mn FeCoNiCu Zn GaGe As SeBr Kr
かかあ好かん，チタンファーター苦労まんで鉄子逃げる求人が減じて汗ぶるぶる留守やじる人夫もうたくさん流浪の原路に銀座の角にいんでもすずあんたもてるようきっと
こうせずば金水銀たるまい鉛もビッテンしポリスにあったフランスのあくどい話ランプを競りにプロフェッショナルニーズ。パームサマーにヨーロッパ、ガードマン テルアビブでダイナマイトを吠えて積むと行ってくるよ。悪党パパ恨んで ネプチューン。プルトニウムはアメリカのコマーシャルだよバックンカリホ。アインシュタインとフェルミは眼が出てノーベル賞を得るう。
推理半ばで留守といふ 便利な馬草にカスロバらっとん
H LiNaK RbCs Fr Be Mg Ca Sr BaRa
1A （弁にて負かす バラの花）
ヒドイなあリカちゃん泣かせてかわいそう ルビーをセシめたフランス野郎
Ｈ Ｌｉ Ｎａ Ｋ Ｒｂ Ｃｓ Ｆｒ
好かん一途でごらんアキアキ 散ってもジルコン這ふと言う
Sc Y La Ac Ti Zr Hf
ブイラインにあいたり クロよもうダブられた 7Aは待ってくれ
V Nb Ta Cr Mo W Mn Tc Re
ドギンと肝を冷やす ほっそうあるが因果のたたり
CuAg Au B Al GaIn Tl
炭ケイつげるスズ鉛 日報をひそかに案ずるビジネスマン
C Si Ge Sn Pb N P As Sb Bi
山荘で硫黄を燃やせば照る月はおぼろ フッ素は演習用明日まで O S Se Te Po F ClBrI At
（オーエスとあせって涙ポロポロ）
ヘンな猫ある夜むっくり化けはじめキセルスパスパあらどうしよう。
Ｈｅ NeAr Ｋｒ Ｘｅ Ｒｎ
へりに寝て歩かず暮らすキセラドン
Ｈｅ ＮｅＡｒ Ｋｒ ＸｅＲｎ
へたに寝てあくる朝まで暗やみに
化学は可だってスッカリしょげたよチッとはニブイが苦労もガマンし徹夜で Ｋ Ｃａ Ｓｃ Ｔｉ Ｖ Ｃｒ Ｍｎ Ｆｅ
ココまで身ニツケたんだがドウやら人(zinc)生 ガリ勉の月給取りなどあっさりＣｏ Ｎｉ Ｃｕ Ｚｎ Ｇａ Ｇｅ Ａｓ
諦めせめて今宵はブラジルのクリームコーヒー飲もうじゃないか
Ｓｅ Ｂｒ Ｋｒ
８－６ 元素の分類
同族元素……同じ族に属する元素を同族元素という。
族の名前 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A ８ 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B ０
ア ア 希 チ バ ク マ 鉄族 銅 亜 ア 炭 窒 酸 ハ 希 ル ル 土 タ ナ ロ ン 族 鉛 ル 素 素 素 ロ ガ
カ カ 類 ン ジ ム ガ 白金族 族 ミ 族 族 族 ゲ ス リ リ 元 族 ウ 族 ン ニ ン 金 土 素 ム 族 ウ 属 類 族 ム 金 族 属 *1 *2
*1 水素を除いた1A族元素をアルカリ金属という。
*2 Be,Mg を除いた2A族元素をアルカリ土類金属という。
典型元素と遷移元素
1A・2A・3A・4A・5A・6A・7A・ ８ ・1B・2B・3B・4B・5B・6B・7B・０・１・H ・ ・・・ ・・・ ・He・ ・・・・・・ ・典型金属元素 ・ ・遷移元素・・・・・・・・・・・・・２・Li・Be・・・・ ・・・ ・B ・C ・N ・O ・F ・Ne・ ・・・・・・ ・典型非金属元素 ・・・・・・・・・・・・・３・Na・Mg・・・・ ・Al・Si・P ・S ・Cl・Ar・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４・K ・Ca・Sc・Ti・V ・Cr・Mn・FeCoNi・Cu・Zn・Ga・Ge・As・Se・BrKr・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５・Rb・Sr・Y ・Zr・Nb・Mo・Tc・RuRhPd・Ag・Cd・In・Sn・Sb・Te・I ・Xe・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６・Cs・Ba・*1・Hf・Ta・W ・Re・OsIrPt・Au・Hg・Tl・Pb・Bi・Po・At・Rn・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７・Fr・Ra・*2・ ・・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ・典型 ・ 遷移元素 ・ 典型元素 ・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 典型元素……同族元素は性質が似ている。イオンや化合物の無色のものが
多い。族番号と価電子の数が一致している。
遷移元素……最外殻電子が１～２である。同一周期で性質がにている。
イオンや化合物は有色のものが多い。
複数の酸化数。錯イオンをつくる。
触媒作用をもつ重金属が多い。
金属元素と非金属元素
金属元素……単体が金属の元素を金属元素をいう。
陽イオンになりやすく，このことを陽性が強いという。
左へいくほど，下へいくほど陽性は強い。塩基性も強い。
非金属元素…単体が非金属の元素を非金属元素という。
陰イオンになりやすく，このことを陰性が強いという。
右へいくほど，上へいくほど陰性は強い。酸性も強い。
両性元素……単体が酸とも塩基とも反応する元素を両性元素という。
酸化物も酸とも塩基とも反応する。
金属と非金属の中間の性質を示す。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・Al Zn Sn Pb ・
・あ あ すんなりと両性に愛される。・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
周期表と元素の性質
原子半径…………………下へいくほど大きく，右へいくほど小さい。
イオン化エネルギー……下へいくほど小さく，右へいくほど大きい。
第３周期元素の比較 （Arを除く）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 族 ・１Ａ ・２Ａ ・３Ｂ ・４Ｂ ・５Ｂ ・６Ｂ ・７Ｂ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 元 素 ・ Na ・ Mg ・ Al ・ Si ・ P ・ S ・ Cl ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 酸化物 ・ Na2O ・ MgO ・Al2O3 ・ SiO2 ・ P4O10・ SO3 ・Cl2O7 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ﾉ (℃) ・ 98 ・ 649 ・ 660 ・ 1410 ・ 590 ・ 113 ・ -101 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・酸・アルカリ・酸と反応 ・ ・ｱﾙｶ・ 反応しにくい ・ｱﾙｶﾘと・・との反応 ・ ・ﾘと ・ ・反応 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
周期表と原子価
族 １Ａ ２Ａ ３Ｂ ４Ｂ ５Ｂ ６Ｂ ７Ｂ 酸化物の R2O RO R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2O7 化学式 RO R2O3 RO2 R2R5 水素化物ﾉ RH4 RH3 H2R HR 原 陽 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 子 ２ ３ ４ ５ 価 陰 ４ ３ ２ １
金 属 両性 非金属
陽の原子価が増加するほど金属性が小さくなる。
◎補足
周期表では元素は原子番号の順に並んでいるが，原子量の順と逆転しているところが４箇所ある。
・・・・・・・・・・・・・・・・・
・Ar～K Co～Ni Te～I Th～Pa・
・あ き こ に てるようトーパ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・
「ここでまた二高時代に科学部化学班にいたことが生きてくる。元素の周期律表は，一年先輩の井ヶ田徳治（いげたとくじ）氏が，小さな写真にしてくれたものをいつも定期入れに入れ，ポケットに収めて毎日を過ごしていたもので，周期律が見事に物性物理を説明している点に感心したり，原子やイオンについて興味津津だった少年時代を経験していた。そこで私は黄鉄鉱や方鉛鉱の表面を酸化，還元処理したり，温度を上げ下げして熱処理に工夫し，化学実験に精出したのである。」 西澤潤一「独創は闘いにあり」（新潮文庫）p.75.より
問い１ 次の各元素を下のように分類せよ。
F Mg K S Cu Ar P Ge Al
(ｱ) 典型元素に属する金属元素……（ ）
(ｲ) 非金属元素………………………（ ）
(ｳ) 遷移元素…………………………（ ）
●●● 実験14 第３周期の元素の性質 ●●●
目的 第3周期の元素の単体について調べ，これらの性質が周期表の位置ととも に除々に変化していることを理解する。
準備 各元素の単体（Na,Mg,Al,Si,P,S,Cl）
テスター，サンドペーパー，鉄くぎ
方法
1. ナトリウム，マグネシウム，アルミニウム，ケイ素，赤リン，硫黄，塩素の 外観を観察し表に記入する。
ナトリウムは切り口を，マグネシウムはサンドペーパーで磨いた面を観察す る。
2. ナトリウム，マグネシウム，アルミニウム，ケイ素に鉄くぎで傷をつけて硬 さともろさを調べ，表に記入する。
3. ナトリウム，マグネシウム，アルミニウム，ケイ素，硫黄の電気抵抗の大小 をテスターで調べ，表に記入する。
テスターの接触端子間が一定となるように，たとえばテスター棒を並行にく っつけて検体に触れる。また，検体の酸化被膜の影響を受けないように注意す る。
結果
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ ・1.状態 色・光沢 ・2.硬さ・もろさ・3.電気抵抗 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ナトリウム ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・マグネシウム・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・アルミニウム・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ケイ素 ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・赤リン ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・硫黄 ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・塩素 ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
問い２ （ ）内を埋めよ。
1869年ロシアの化学者（ア ）はその当時知られていた63種類の元素を（イ ）の順に並べると性質のよく似た元素が（ウ ）的に表れることを見いだし，周期表を発表した。その後，その周期表は改良され，今日の周期表ができあがった。今日の周期表では元素は（エ ）の順に配列されている。周期表の縦の列を（オ ），横の行を（カ ）という。周期表の第2周期，第３周期にはいずれも（キ ）種類の元素があり，それらは すべて（ク ）元素である。第4周期には (ｸ)元素に加えて（ケ ）元 素も含まれている｡(ｹ)元素の単体はすべて(ｺ)( 金属，非金属 ）で，その化合物には(ｻ)( 有色，無色 ）のものが多い。
問い３ 次の表に示された元素（①～⑤も含む）について以下の問いに答えよ。 ①～⑤の元素記号をかけ。
①（ ）②（ ） １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ０
③（ ）④（ ）
⑤（ ） １ H He
金属元素の名称をかけ。
２ ① Be ② C N O F Ne
常温常圧で，単体が気体で
ある元素の名称をかけ。 ３ Na Mg ③ ④ P S Cl ⑤
第3周期の元素のうちで,1価のイオンになりやすい元素の名称をかけ。
ネオンと同じ電子配置をもつ2価のイオンのイオン式をかけ。
問い４ 空欄を埋めよ。
長周期型周期表では1A族に始まって0族まで(ｱ)( 14, 16 ,18, 20 ）の族 に分かれており，同じ族に属する元素を（イ ）という。Hを除く1A族，たとえ ば（ウ ）などは（エ ）金属という。Be,Mgを除く2A族，たとえば（ オ ）などは（カ ）金属とよばれる。(ｳ)(ｵ)の価電子数は，それぞれ（キ )(ク ）である。F,（ケ ),(コ ),Iの7B族の元素は（サ ）とよばれ，価電子数は（シ ）である。一方，He,(ス ),( セ ),Kr,Xe,Rnの0族の元素は（ソ ）とよばれ，最外殻は閉殻になっ ている。したがって価電子数は（タ ）であり，化学的に安定である。このように，典型元素の価電子数は（チ ）の番号と一致しているが，遷移元素では価電子数は必ずしも(ﾁ) の番号とは一致していない。
問い５ 空欄を埋めよ。
周期表の水素を除く1A族や2A族などの元素は，その単体が金属であるので，金属元素とよばれる。これらの原子は一般に（ア ）になりやすい。このように(ｱ) になりやすいことを（イ ）性が強いという。一方，７Ｂ族などの元素は，それらの単体が非金属であるので非金属元素とよばれる。ハロゲンや酸素，硫黄の原子は（ウ ）になりやすいので（エ ）性が強いという。
問い６ 次の表は元素の周期律表の一部である。空欄を埋めよ。
１Ａ ２Ａ ３Ｂ ４Ｂ ５Ｂ ６Ｂ ７Ｂ ０
・・・・・・ ・・・・
・１・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・２・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・３・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・４・ ・ ・
・・・・・・・・・
問い５ 次の表の①～⑧で表した電子配置から，次の各問いに答えよ。
①～⑧の元素記号を表の中へ書け。
③と⑦の属する族の一般名（ ） ⑤と⑥の属する族の一般名（ ）を書け。
②と③のイオンからできる物質の組成式を記せ。
⑥と⑦のイオンからイオン結晶ができるとき例にならって書け。
例 Ｍ2+ ＋ ２Ｙ- → ＭＹ2
電子殻
元素 Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ
① ２ ４
② ２ ６
③ ２ ８ １
④ １
⑤ ２ ８ ７
⑥ ２ ７ ⑦ ２ ８ ８ １ ⑧ ２ ５
…………基本問題…………２
１Ａ族の元素の原子は（ ア ）価の（ イ ）イオンになりやすい。同様に２Ａ族では（ ウ ）価，３Ａ族では（ エ ）価の(ｲ) イオンになりやすい。たとえば，Ｎa,Ｍg,Ａl はそれぞれイオン式で（ オ ),( カ ),( キ )と示されるイオンとなる。６Ｂ族，７Ｂ族の元素の原子はそれぞれ（ ク ）価，（ ケ ）価の（ コ ）イオンになりやすい。たとえばＯ, Ｃl はそれぞれイ
オン式で（ サ ),( シ ）と示されるイオンとなる。
希ガスを除く１Ａ族から７Ｂ族の元素群では左下の元素ほど(ｧ)(陽性，陰性）が強く，右上の元素ほど(ｲ)(陽性，陰性）が強い。したがって電気陰性度は(ｳ)(右へ，左へ）いくほど，また(ｴ)(上へ，下へ）いくほど大きくなる。イオン化エネルギーは，同一周期では(ｵ)(右へ，左へ）いくほど，また同じ族では(ｶ)(上へ，下へ）いくほど小さくなる。金属元素と非金属元素の境界付近にある元素は（ キ ）とよばれる。たとえばＡl,（ ク ),( ケ ),Ｐb などの単体は酸ともアルカリとも反応する。
図は長周期型周期表の概略図である｡(ｱ)～(ｴ) の元素は図のどの領域に含まれるか。(ｱ) 希ガス
(ｲ) 最も陽性の強い元素 Ｐ．１０５の15番の図
(ｳ) 非金属元素
(ｴ) 遷移元素
表は周期表の一部を示したものである。
(ｱ) ～(ｵ) の元素記号を記せ。
Ａｌ3+と同じ電子配置をもつ原子
の元素名を記せ。
酸化物が強いアルカリ性を示す第
３周期の元素の元素名を記せ。
表は周期表の一部で原子番号が書いて
ある。元素記号で答えよ。
第２周期の元素で１価の陽イオン
になりやすい元素。
第３周期の元素で２価の陰イオン
になりやすい元素。
３個の電子を失ってＮe と同じ電子配置となる元素。
２個の電子をもらってＡr と同じ電子配置となる元素。
第２周期の元素で電子を失う傾向の最も強い元素。
８ 元素の周期律
８－１ 次の表は元素の周期律表の一部である。空欄を埋めよ。
１Ａ ２Ａ ３Ｂ ４Ｂ ５Ｂ ６Ｂ ７Ｂ ０
１
２
３
４
８－２ 空欄に適語を記せ。
1869年ロシアの化学者（ ア ）はその当時知られていた63種類の元素を（ イ ）の順に並べると性質のよく似た元素が（ ウ ）的に表れることを見いだし，周期表を発表した。その後，その周期表は改良され，今日の周期表ができあがった。今日の周期表では元素は（ エ ）の順に配列されている。周期表の縦の列を（ オ ）,横の行を（ カ ）という。周期表の第2周期，第3周期には いずれも（ キ ）種類の元素があり，それらはすべて（ ク ）元素である。第4周期には (ｸ)元素に加えて（ ケ ）元素も含まれている｡(ｹ)元素の単体は すべて(ｺ)(金属，非金属）で，その化合物には(ｻ)(有色，無色）のものが多い。
８－３ 空欄を満たせ。
長周期型周期表では1A族に始まって0族まで(ｱ)(14,16,18,20）の族に分かれており，同じ族に属する元素を（ イ ）という。Hを除く1A族，たとえば（ ウ ）などは（ エ ）金属という｡Be,Mgを除く2A族，たとえば（ オ ）などは（ カ ）金属とよばれる。(ｳ)(ｵ)の価電子数は，それぞれ（ キ )( ク ）である。F,（ ケ ),( コ ),Ｉの７Ｂ族の元素は（ サ ）とよばれ，価電子数は（ シ ）である。一方，He,( ス ),( セ ),Kr,Xe,Rnの0族の元素は（ ソ ）とよばれ，最外殻は閉殻になっている。したがって価電子数は（ タ ）であり，化学的に安定である。このように，典型元素の価電子数は（ チ ）の番号と一致しているが，遷移元素では価電子数は必ずしも(ﾁ)の番号とは一致 していない。
８－４ 空欄を満たせ。
周期表の水素を除く１Ａ族や２Ａ族などの元素は,その単体が金属であるので,金属元素とよばれる。これらの原子は一般に（ ア ）になりやすい。このように(ｱ) になりやすいことを（ イ ）性が強いという。一方，７Ｂ族などの元素は，それらの単体が非金属であるので非金属元素とよばれる。ハロゲンや酸素，硫黄の原子は（ ウ ）になりやすいので（ エ ）性が強いという。
８－５ 次の各問いに答えよ。
2価のマンガンイオン１個は23個の電子をもつ。質量数55のマンガン原子の 原子核１個の中には何個の中性子が含まれるか。
下記の(ｱ)～(ｼ)の原子およびイオンについて，電子配置がNeおよびArのそれ ぞれの電子配置と等しいものはどれか。
(ｱ) Al (ｲ) Ca+ (ｳ) Cl- (ｴ) F- (ｵ) Fe3+ (ｶ) He (ｷ) K+ (ｸ) Li+ (ｹ) Mg2+ (ｺ) Mn2+ (ｻ) Na+ (ｼ) Zn2+
…………基本問題…………２
１Ａ族の元素の原子は（ ア ）価の（ イ ）イオンになりやすい。同様に２Ａ族では（ ウ ）価，３Ａ族では（ エ ）価の(ｲ) イオンになりやすい。たとえば，Ｎa,Ｍg,Ａl はそれぞれイオン式で（ オ ),( カ ),( キ )と示されるイオンとなる。６Ｂ族，７Ｂ族の元素の原子はそれぞれ（ ク ）価，
（ ケ ）価の（ コ ）イオンになりやすい。たとえばＯ, Ｃl はそれぞれイオン式で（ サ ),( シ ）と示されるイオンとなる。
希ガスを除く１Ａ族から７Ｂ族の元素群では左下の元素ほど(ｧ)(陽性，陰性）が強く，右上の元素ほど(ｲ)(陽性，陰性）が強い。したがって電気陰性度は(ｳ)(右へ，左へ）いくほど，また(ｴ)(上へ，下へ）いくほど大きくなる。イオン化エネルギーは，同一周期では(ｵ)(右へ，左へ）いくほど，また同じ族では(ｶ)(上へ，下へ）いくほど小さくなる。金属元素と非金属元素の境界付近にある元素は（ キ ）とよばれる。たとえばＡl,（ ク ),( ケ ),Ｐb などの単体は酸ともアルカリとも反応する。
図は長周期型周期表の概略図である｡(ｱ)～(ｴ) の元素は図のどの領域に含まれるか。(ｱ) 希ガス
(ｲ) 最も陽性の強い元素 Ｐ．１０５の15番の図
(ｳ) 非金属元素
(ｴ) 遷移元素
表は周期表の一部を示したものである。
(ｱ) ～(ｵ) の元素記号を記せ。
Ａｌ3+と同じ電子配置をもつ原子
の元素名を記せ。
酸化物が強いアルカリ性を示す第
３周期の元素の元素名を記せ。
表は周期表の一部で原子番号が書いて
ある。元素記号で答えよ。
第２周期の元素で１価の陽イオン
になりやすい元素。
第３周期の元素で２価の陰イオン
になりやすい元素。
３個の電子を失ってＮe と同じ電子配置となる元素。
２個の電子をもらってＡr と同じ電子配置となる元素。
第２周期の元素で電子を失う傾向の最も強い元素。
《第３周期の元素》 第３周期に属する元素およびその化合物について答えよ。 第１イオン化エネルギーの最大，最小のものをそれぞれ元素記号で記せ。
酸化物のうち，水に溶けにくいものを二つ化学式で記せ。
単体Ａを空気中で燃焼させると無色の刺激臭のある気体Ｂとなる。Ｂの空気の混 合物をＶ2 Ｏ5 の存在下で加熱するとＣが得られる。Ａ，Ｂ，Ｃの化学式を記せ。 単体Ｄには同素体が存在するが，いずれも空気中で燃焼させると白色の化合物Ｅとなる。Ｅは吸湿剤や乾燥剤として用いられる。
① 単体Ｄの同素体を二つあげよ。 ② 化合物Ｅの化学式を記せ。
（61 東京都立大）
《周期表と元素の性質》 右の表は周期表の一部である。ただし，元素記号の下の数字は電気陰性度の値である。
第２周期の元素がＨと化合物をつくる
ときＣまでは最外殻の電子数と原子価は
一致するが，ＮからＦまでは原子番号が
一つ増えるごとに原子価は一つずつ減る。
この理由を記せ。
第３周期の元素はＯと化合して，最外殻の電子配置がオクテ ット（希ガスの電子配置）を形成し安定な化合物をつくる。Ｐ，Ｓ，Ｃl がそれぞれ最大の酸化数をとったときのそれぞれの酸化物の化学式を示し，それらが水と反応してできるオキソ酸（酸素酸）の化学式を記せ。
メタン，アンモニア，水，塩化水素はいずれも共有結合性化
合物である。この中から無極性分子を一つあげてその化学式を
示しその理由を記せ。
（61 熊本大）
原子が結合電子対を引きつける能力の度合を電気陰性度という
《第４周期の元素》 次の文は周期表の第４周期に属するいくつかの元素について述べたものである。
Ｎi は周期表で下に位置しているＰd やＰt よりも左に位置している Ｃo やＦe との類似性の方が強い。
遷移元素は典型元素とちがって２種類以上の酸化数をとることが多い。また，典型元素の化合物は無色のものが多いが，遷移元素の化合物は有色のものが多い。Ｃr の化合物についていえば， 二クロム酸カリウムや クロム酸鉛がよく知られている。 周期表がはじめて発表された当時には Ｇe は発見されていなかった。この道の元素およびそのいくつかの化合物の性質を予言したのは ロシアの化学者であり，彼の予言の正しさは後に実証された。６１ 名古屋市立大
４４１
《ポイント》 Mgと同様に考える。
２つある。 塩化アルミニウムは次のように加水分解される。
AlCl3 + 3H2 O →Al(OH)3 +3HCl
Al(OH)3 は弱塩基である。
アルカリ金属とCaより原子番号の大きいアルカリ土類金属が常温で水と反応する。 ハロゲン化水素酸はHFを除いて強酸である。
希ガスは単原子分子である。
《解答》 ① Be ② B ③ F ④ Ne ⑤ Al ⑥ Si ⑦
Cl
B 2O3 N,P 酸性
Li,LiOH,H 2,Na,NaOH,H 2,
(a) HF (b) HCl
Ne,Ar
441
① Be ② B ③ F ④ Ne ⑤ Al ⑥ Si ⑦ Cl
B 2O3 N,P 酸性 Li,LiOH,H 2,Na,NaOH,H 2, (a) HF (b) HCl Ne,Ar
問い３ 次の表に示された元素（①～⑤も含む）について以下の問いに答えよ。 ①～⑤の元素記号をかけ。 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
①（ ）②（ ）・ ・１・２・３・４・５・６・７・０・
③（ ）④（ ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
⑤（ ） ・ １・ H・ ・He・
金属元素の名称をかけ。 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ ２・①・Be・②・ C・ N・ O・ F・Ne・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
常温常圧で，単体が気体で ・ ３・Na・Mg・③・④・ P・ S・Cl・⑤・
ある元素の名称をかけ。 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
第３周期の元素のうちで，１価のイオンになりやすい元素の名称をかけ。
ネオンと同じ電子配置をもつ２価のイオンのイオン式をかけ。
問い４ 空欄を埋めよ。
長周期型周期表では１Ａ族に始まって０族まで(ｱ)( 14, 16 ,18, 20 ）の族 に分かれており，同じ族に属する元素を（イ ）という。Ｈを除く１Ａ族，たとえば（ウ ）などは（エ ）金属という。Ｂe,Ｍｇを除く２Ａ族，たとえば（オ ）などは（カ ）金属とよばれる。(ｳ)(ｵ)の価電子数は，それぞれ（キ )(ク ）である。Ｆ，（ケ ),(コ ),Ｉの ７Ｂ族の元素は（サ ）とよばれ，価電子数は（シ ）である。一方，He,(ス ),(セ ),Ｋr,Ｘe,Ｒn の０族の元素は（ソ ）とよばれ ，最外殻は閉殻になっている。したがって価電子数は（タ ）であり，化学
的に安定である。このように，典型元素の価電子数は（チ ）の番号と一致しているが，遷移元素では価電子数は必ずしも(ﾁ) の番号とは一致していない。
問い５ 空欄を埋めよ。
周期表の水素を除く１Ａ族や２Ａ族などの元素は，その単体が金属であるので，金属元素とよばれる。これらの原子は一般に（ア ）になりやすい。このように(ｱ) になりやすいことを（イ ）性が強いという。一方，７Ｂ族などの元素は，それらの単体が非金属であるので非金属元素とよばれる。ハロゲンや酸素，硫黄の原子は（ウ ）になりやすいので（エ ）性が強いという。
問い４
次の表は元素の周期律表の一部である。空欄を埋めよ。
１Ａ ２Ａ ３Ｂ ４Ｂ ５Ｂ ６Ｂ ７Ｂ ０
・・・・・・ ・・・・
・１・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・２・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・３・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・４・ ・ ・
・・・・・・・・・
問い５ 次の表の①～⑧で表した電子配置から，次の各問いに答えよ。
①～⑧の元素記号を表の中へ書け。
③と⑦の属する族の一般名（ ） ⑤と⑥の属する族の一般名（ ）を書け。
②と③のイオンからできる物質の組成式を記せ。
⑥と⑦のイオンからイオン結晶ができるとき例にならって書け。
例 Ｍ2+ ＋ ２Ｙ- → ＭＹ2
・・・・・・・・・・・・
・ ・電子殻 ・
・・・・・・・・・・・・
・元素・Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ・
・・・・・・・・・・・・・・・
・ ・① ・２ ４ ・
・ ・② ・２ ６ ・
・ ・③ ・２ ８ １ ・
・ ・④ ・１ ・
・ ・⑤ ・２ ８ ７ ・
・ ・⑥ ・２ ７ ・ ・ ・⑦ ・２ ８ ８ １・ ・ ・⑧ ・２ ５ ・
・・・・・・・・・・・・・・・
１Ａ族の元素の原子は（ ア ）価の（ イ ）イオンになりやすい。同様に２Ａ族では（ ウ ）価，３Ａ族では（ エ ）価の(ｲ) イオンになりやすい。たとえば，Ｎa,Ｍg,Ａl はそれぞれイオン式で（ オ ),( カ ),( キ )と示されるイオンとなる。６Ｂ族，７Ｂ族の元素の原子はそれぞれ（ ク ）価，（ ケ ）価の（ コ ）イオンになりやすい。たとえばＯ, Ｃl はそれぞれイオン式で（ サ ),( シ ）と示されるイオンとなる。
希ガスを除く１Ａ族から７Ｂ族の元素群では左下の元素ほど(ｧ)(陽性，陰性）が強く，右上の元素ほど(ｲ)(陽性，陰性）が強い。したがって電気陰性度は(ｳ)(右へ，左へ）いくほど，また(ｴ)(上へ，下へ）いくほど大きくなる。イオン化エネルギーは，同一周期では(ｵ)(右へ，左へ）いくほど，また同じ族では(ｶ)(上へ，下へ）いくほど小さくなる。金属元素と非金属元素の境界付近にある元素は（ キ ）とよばれる。たとえばＡl,（ ク ),( ケ ),Ｐb などの単体は酸ともアルカリとも反応する。
表は周期表の一部を示したものである。
(ｱ) ～(ｵ) の元素記号を記せ。
Ａｌ3+と同じ電子配置をもつ原子
の元素名を記せ。
酸化物が強いアルカリ性を示す第
３周期の元素の元素名を記せ。
表は周期表の一部で原子番号が書いて
ある。元素記号で答えよ。
第２周期の元素で１価の陽イオン
になりやすい元素。
第３周期の元素で２価の陰イオン
になりやすい元素。
３個の電子を失ってＮe と同じ電子配置となる元素。
２個の電子をもらってＡr と同じ電子配置となる元素。
第２周期の元素で電子を失う傾向の最も強い元素。
８ 元素の周期律
８－１
１ Ｈ Ｈｅ
２ Ｌｉ Ｂｅ Ｂ Ｃ Ｎ Ｏ Ｆ Ｎｅ
３ Ｎａ Ｍｇ Ａｌ Ｓｉ Ｐ Ｓ Ｃｌ Ａｒ
４ Ｋ Ｃａ
８－２
ア メンデレエフ イ 原子量 ウ 周期 エ 原子番号 オ 族 カ 周期 キ 8 ク 典型 ケ 遷移 コ 金属 サ 有色
８－３
ア 16 イ 同族元素 ウ Na,Li,K エ アルカリ オ Ca,Sr,Ba カ アルカリ土類 キ 1 ク 2 ケ Cl コ Br サ ハロゲン シ 7 ス Ne セ Ar ソ 希ガス タ 0 チ 族
８－４ 空欄を満たせ。
ア 陽イオン イ 陽 ウ 陰イオン エ 陰
８－５ 次の各問いに答えよ。
2価のマンガンイオン１個は23個の電子をもつ。質量数55のマンガン原子の 原子核１個の中には何個の中性子が含まれるか。
下記の(ｱ)～(ｼ)の原子およびイオンについて，電子配置がNeおよびArのそれ ぞれの電子配置と等しいものはどれか。
(ｱ) Al (ｲ) Ca+ (ｳ) Cl- (ｴ) F- (ｵ) Fe3+ (ｶ) He (ｷ) K+ (ｸ) Li+ (ｹ) Mg2+ (ｺ) Mn2+ (ｻ) Na+ (ｼ) Zn2+
…………基本問題…………２
１Ａ族の元素の原子は（ ア ）価の（ イ ）イオンになりやすい。同様に２Ａ族では（ ウ ）価，３Ａ族では（ エ ）価の(ｲ) イオンになりやすい。たとえば，Ｎa,Ｍg,Ａl はそれぞれイオン式で（ オ ),( カ ),( キ )と示されるイオンとなる。６Ｂ族，７Ｂ族の元素の原子はそれぞれ（ ク ）価，（ ケ ）価の（ コ ）イオンになりやすい。たとえばＯ, Ｃl はそれぞれイオン式で（ サ ),( シ ）と示されるイオンとなる。
希ガスを除く１Ａ族から７Ｂ族の元素群では左下の元素ほど(ｧ)(陽性，陰性）が強く，右上の元素ほど(ｲ)(陽性，陰性）が強い。したがって電気陰性度は(ｳ)(右へ，左へ）いくほど，また(ｴ)(上へ，下へ）いくほど大きくなる。イオン化エネルギーは，同一周期では(ｵ)(右へ，左へ）いくほど，また同じ族では(ｶ)(上へ，下へ）いくほど小さくなる。金属元素と非金属元素の境界付近にある元素は（ キ ）とよばれる。たとえばＡl,（ ク ),( ケ ),Ｐb などの単体は酸ともアルカリとも反応する。
図は長周期型周期表の概略図である｡(ｱ)～(ｴ) の元素は図のどの領域に含まれるか。(ｱ) 希ガス
(ｲ) 最も陽性の強い元素 Ｐ．１０５の15番の図
(ｳ) 非金属元素
(ｴ) 遷移元素
表は周期表の一部を示したものである。
(ｱ) ～(ｵ) の元素記号を記せ。
Ａｌ3+と同じ電子配置をもつ原子
の元素名を記せ。
酸化物が強いアルカリ性を示す第
３周期の元素の元素名を記せ。
表は周期表の一部で原子番号が書いて
ある。元素記号で答えよ。
第２周期の元素で１価の陽イオン
になりやすい元素。
第３周期の元素で２価の陰イオン
になりやすい元素。
３個の電子を失ってＮe と同じ電子配置となる元素。
２個の電子をもらってＡr と同じ電子配置となる元素。
第２周期の元素で電子を失う傾向の最も強い元素。
《第３周期の元素》 第３周期に属する元素およびその化合物について答えよ。 第１イオン化エネルギーの最大，最小のものをそれぞれ元素記号で記せ。
酸化物のうち，水に溶けにくいものを二つ化学式で記せ。
単体Ａを空気中で燃焼させると無色の刺激臭のある気体Ｂとなる。Ｂの空気の混 合物をＶ2 Ｏ5 の存在下で加熱するとＣが得られる。Ａ，Ｂ，Ｃの化学式を記せ。 単体Ｄには同素体が存在するが，いずれも空気中で燃焼させると白色の化合物Ｅとなる。Ｅは吸湿剤や乾燥剤として用いられる。
① 単体Ｄの同素体を二つあげよ。 ② 化合物Ｅの化学式を記せ。
（61 東京都立大）
《周期表と元素の性質》 右の表は周期表の一部である。ただし，元素記号の下の数字は電気陰性度の値である。
第２周期の元素がＨと化合物をつくる
ときＣまでは最外殻の電子数と原子価は
一致するが，ＮからＦまでは原子番号が
一つ増えるごとに原子価は一つずつ減る。
この理由を記せ。
第３周期の元素はＯと化合して，最外殻の電子配置がオクテ ット（希ガスの電子配置）を形成し安定な化合物をつくる。Ｐ，Ｓ，Ｃl がそれぞれ最大の酸化数をとったときのそれぞれの酸化物の化学式を示し，それらが水と反応してできるオキソ酸（酸素酸）の化学式を記せ。
メタン，アンモニア，水，塩化水素はいずれも共有結合性化
合物である。この中から無極性分子を一つあげてその化学式を
示しその理由を記せ。
（61 熊本大）
原子が結合電子対を引きつける能力の度合を電気陰性度という
《第４周期の元素》 次の文は周期表の第４周期に属するいくつかの元素について述べたものである。
Ｎi は周期表で下に位置しているＰd やＰt よりも左に位置している Ｃo やＦe との類似性の方が強い。
遷移元素は典型元素とちがって２種類以上の酸化数をとることが多い。また，典型元素の化合物は無色のものが多いが，遷移元素の化合物は有色のものが多い。Ｃr の化合物についていえば， 二クロム酸カリウムや クロム酸鉛がよく知られている。 周期表がはじめて発表された当時には Ｇe は発見されていなかった。この道の元素およびそのいくつかの化合物の性質を予言したのは ロシアの化学者であり，彼の予言の正しさは後に実証された。
６１ 名古屋市立大
４４１
《ポイント》 Mgと同様に考える。
２つある。 塩化アルミニウムは次のように加水分解される。
AlCl3 + 3H2 O →Al(OH)3 +3HCl
Al(OH)3 は弱塩基である。
アルカリ金属とCaより原子番号の大きいアルカリ土類金属が常温で水と反応する。 ハロゲン化水素酸はHFを除いて強酸である。
希ガスは単原子分子である。
《解答》 ① Be ② B ③ F ④ Ne ⑤ Al ⑥ Si ⑦ Cl
B 2O3 N,P 酸性
Li,LiOH,H 2,Na,NaOH,H 2,
(a) HF (b) HCl
Ne,Ar
441
① Be ② B ③ F ④ Ne ⑤ Al ⑥ Si ⑦ Cl
B 2O3 N,P 酸性 Li,LiOH,H 2,Na,NaOH,H 2, (a) HF (b) HCl Ne,Ar
問い３ 次の表に示された元素（①～⑤も含む）について以下の問いに答えよ。 ①～⑤の元素記号をかけ。
①（ ）②（ ） １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ０
③（ ）④（ ）
⑤（ ） １ H He
金属元素の名称をかけ。
２ ① Be ② C N O F Ne
常温常圧で，単体が気体で ３ Na Mg ③ ④ P S Cl ⑤
ある元素の名称をかけ。
第３周期の元素のうちで，１価のイオンになりやすい元素の名称をかけ。
ネオンと同じ電子配置をもつ２価のイオンのイオン式をかけ。
問い４ 空欄を埋めよ。
長周期型周期表では１Ａ族に始まって０族まで(ｱ)( 14, 16 ,18, 20 ）の族 に分かれており，同じ族に属する元素を（イ ）という。Ｈを除く１Ａ族，たとえば（ウ ）などは（エ ）金属という。Ｂe,Ｍｇを除く２Ａ族，たとえば（オ ）などは（カ ）金属とよばれる。(ｳ)(ｵ)の価電子数は，それぞれ（キ )(ク ）である。Ｆ，（ケ ),(コ ),Ｉの ７Ｂ族の元素は（サ ）とよばれ，価電子数は（シ ）である。一方，He,(ス ),(セ ),Ｋr,Ｘe,Ｒn の０族の元素は（ソ ）とよばれ ，最外殻は閉殻になっている。したがって価電子数は（タ ）であり，化学的に安定である。このように，典型元素の価電子数は（チ ）の番号と一致しているが，遷移元素では価電子数は必ずしも(ﾁ) の番号とは一致していない。
問い５ 空欄を埋めよ。
周期表の水素を除く１Ａ族や２Ａ族などの元素は，その単体が金属であるので，金属元素とよばれる。これらの原子は一般に（ア ）になりやすい。このように(ｱ) になりやすいことを（イ ）性が強いという。一方，７Ｂ族などの元素は，それらの単体が非金属であるので非金属元素とよばれる。ハロゲンや酸素，硫黄の原子は（ウ ）になりやすいので（エ ）性が強いという。
問い４
次の表は元素の周期律表の一部である。空欄を埋めよ。
１Ａ ２Ａ ３Ｂ ４Ｂ ５Ｂ ６Ｂ ７Ｂ ０
１
２
３
４
問い５ 次の表の①～⑧で表した電子配置から，次の各問いに答えよ。
①～⑧の元素記号を表の中へ書け。
③と⑦の属する族の一般名（ ） ⑤と⑥の属する族の一般名（ ）を書け。
②と③のイオンからできる物質の組成式を記せ。
⑥と⑦のイオンからイオン結晶ができるとき例にならって書け。
例 Ｍ2+ ＋ ２Ｙ- → ＭＹ2
・・・・・・・・・・・・
・ ・電子殻 ・
・・・・・・・・・・・・
・元素・Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ・
・・・・・・・・・・・・・・・
・ ・① ・２ ４ ・
・ ・② ・２ ６ ・
・ ・③ ・２ ８ １ ・
・ ・④ ・１ ・
・ ・⑤ ・２ ８ ７ ・
・ ・⑥ ・２ ７ ・ ・ ・⑦ ・２ ８ ８ １・ ・ ・⑧ ・２ ５ ・
・・・・・・・・・・・・・・・
１Ａ族の元素の原子は（ ア ）価の（ イ ）イオンになりやすい。同様に２Ａ族では（ ウ ）価，３Ａ族では（ エ ）価の(ｲ) イオンになりやすい。たとえば，Ｎa,Ｍg,Ａl はそれぞれイオン式で（ オ ),( カ ),( キ )と示されるイオンとなる。６Ｂ族，７Ｂ族の元素の原子はそれぞれ（ ク ）価，（ ケ ）価の（ コ ）イオンになりやすい。たとえばＯ, Ｃl はそれぞれイオン式で（ サ ),( シ ）と示されるイオンとなる。
希ガスを除く１Ａ族から７Ｂ族の元素群では左下の元素ほど(ｧ)(陽性，陰性）が強く，右上の元素ほど(ｲ)(陽性，陰性）が強い。したがって電気陰性度は(ｳ)(右へ，左へ）いくほど，また(ｴ)(上へ，下へ）いくほど大きくなる。イオン化エネルギーは，同一周期では(ｵ)(右へ，左へ）いくほど，また同じ族では(ｶ)(上へ，下へ）いくほど小さくなる。金属元素と非金属元素の境界付近にある元素は（ キ ）とよばれる。たとえばＡl,（ ク ),( ケ ),Ｐb などの単体は酸ともアルカリとも反応する。
表は周期表の一部を示したものである。
(ｱ) ～(ｵ) の元素記号を記せ。
Ａｌ3+と同じ電子配置をもつ原子
の元素名を記せ。
酸化物が強いアルカリ性を示す第
３周期の元素の元素名を記せ。
表は周期表の一部で原子番号が書いて
ある。元素記号で答えよ。
第２周期の元素で１価の陽イオン
になりやすい元素。
第３周期の元素で２価の陰イオン
になりやすい元素。
３個の電子を失ってＮe と同じ電子配置となる元素。
２個の電子をもらってＡr と同じ電子配置となる元素。
第２周期の元素で電子を失う傾向の最も強い元素。
目次
「どのような自然の法則であっても，次に述べるようなときにのみ科学的意義をもつ。つまり，それがいわば実用的な推論を可能とするとき，すなわち説明できなかったことを解明する論理的結論を導入し，いままでの未知の現象を指摘し，とくに実験によって証明されうるような予言をその法則がよび起こすような場合である。このような場合，その法則の有用性は確実となり，その真実性を裏付けることができる。このことは少なくとも科学の新しい分野の完成を刺激するであろう。」
メンデレーエフ「化学元素の周期的規則性」(1871)（阪上正信訳）
日本化学会編「化学の原典８ 元素の周期系」(学会出版センター)p.28より
８－１ 元素の分類
物質についての研究がすすみ知識が集積されると，それらを分類整理しようという作業が行われるのは，人間の知的活動の方向としては当然のことである。
それらの仕事の中でも後世に与えた影響の最も大きいものは，メンデレーエフの周期表である。これは，世界中の化学者によって改良が続けられて今でも利用されている。否，その有益度は，単に利用されているというだけでなく，それなしでは済まされないというべきであろう。かくして，周期表を作る根拠になった周期律の発見と，周期表の考案は，化学史上の一大発見として記録され，メンデレーエフの名は化学史上，燦然と輝いているのである。ここではメンデレーエフの周期表の事跡について学ぶが，それに先立つ人々の業績もまた忘れてはならないだろう。
８－２ メンデレーエフに先立つ人々
三つ組元素 triadelements （1817 デベライナー Dφbereiner 独）
Ca,Sr,Ba 化学的性質が類似
Cl,Br,I ２種の原子量の平均が残りの元素の原子量に近い 。
Fe,Co,Ni （原子量に等差級数的な差がある）
Li,Na,K
Ca=40.08, Sr=87.62, Ba=137.34 (40.08＋137.34)÷2＝88.71
地のら旋
1862年 ドシャンクルトア de Chancourtois 仏
１本の円筒の表面を16本の縦線で16等分し，これに
１本の曲線をら旋状に巻きつけ，その交点に原子量の
順に元素を配置した。性質の類似した元素が１６の差
をもって縦線上に並んだ。これが元素の性質に周期的
なくり返しのあることを見出した最初である。
オクターブ説（音階の法則）
1863年 ニューランズ Newlands 英
元素を原子量の順に並べると，8番目毎に化学的性
質の似ているものがあらわれる。
（希ガスは未発見）
原子容の周期性
1869年 ローター・マイヤー Lothar Meyer
原子量を密度で除した値を原子容という。固体または液体元素の原子容を原子番号にたいしてプロットすると，周期的に起伏する曲線が得られた。類似した元素はこの曲線において同じ位相に位置していた。マイヤーは融点，沸点，展性，延性，硬度，電気的性質などにも周期性のあることを見出し，元素の性質と原子量との間に明確な関係のあることを示した。
８－３ メンデレーエフの周期律 periodic law と周期表
メンデレーエフは元素の多くの性質は原子量の周期関数である事実を認め，これを周期律と名づけた。(1869)
元素を原子番号の順に並べると，その原子の性質が周期的に変化することを元素の周期律という。
1867年ロシアの化学者メンデレーエフ（当時レニングラード大学教授）は自分の学生のための講義用テキストを書いているとき，物質の性質をまとめるのになにか良い方法は無いものかと考えていた。メンデレーエフは元素の物理的性質を既知の化学的知識と結びつけながら，原子量の増大する順番に元素を並べた図をかいた。並べ方は類似した化学的物理的性質をもった元素が周期的に図のたての列に並ぶようにした。……メンデレーエフのこの研究は非常にうまくできており
納得のいくものであったから，彼は未発見の元素がいれられるべき場所をあけて残しておき，その元素の物理的化学的性質や密度の値までよく予言したのであった。メンデレーエフの周期律こそ人間の発見の最たるものの一つであろう。
予想されたエカケイ素と1886年に発見されたゲルマニウムの性質は次の表のようになる。
元 素 原子量 単体の密度 ﾉ 酸化物 塩酸との反応性
エカケイ素Es 72 5.5g/cm3 灰色 EsO2 侵されにくい
ゲルマニウムGe 72.6 5.32g/cm3 灰白色 GeO2 侵されにくい
８－４ 元素の周期表
元素の周期表……元素の周期律にもとづき，性質が似た元素が縦に並ぶようにし たもの。周期……横の行。族 ……縦の列。
長周期型周期表
族 周 期 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A ８ 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B ０ １ H He ２ Li Be B C N O F Ne ３ Na Mg Al Si P S Cl Ar ４ K Ca Sc Ti V Cr Mn FeCoNi Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr ５ Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc RuRhPd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe ６ Cs Ba *1 Hf Ta W Re OsIrPt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn ７ Fr Ra *2
*1ﾗﾝﾀﾉｲﾄﾞ La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu *2ｱｸﾁﾉｲﾄﾞ Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
８－５ mnemonics
水兵のリーベ僕の船 七曲がるシプスクラークか
H He Li BeBCNOFNe NaMg Al SiP S ClAr K Ca
閣下はスコッチのバクローマン鉄子にどうせ逢えんが銭明日せびろうクリプトンK Ca Sc Ti V Cr Mn FeCoNiCu Zn GaGe As SeBr Kr
かかあ好かん，チタンファーター苦労まんで鉄子逃げる求人が減じて汗ぶるぶる留守やじる人夫もうたくさん流浪の原路に銀座の角にいんでもすずあんたもてるようきっと
こうせずば金水銀たるまい鉛もビッテンしポリスにあったフランスのあくどい話ランプを競りにプロフェッショナルニーズ。パームサマーにヨーロッパ、ガードマン テルアビブでダイナマイトを吠えて積むと行ってくるよ。悪党パパ恨んで ネプチューン。プルトニウムはアメリカのコマーシャルだよバックンカリホ。アインシュタインとフェルミは眼が出てノーベル賞を得るう。
推理半ばで留守といふ 便利な馬草にカスロバらっとん
H LiNaK RbCs Fr Be Mg Ca Sr BaRa
1A （弁にて負かす バラの花）
ヒドイなあリカちゃん泣かせてかわいそう ルビーをセシめたフランス野郎
Ｈ Ｌｉ Ｎａ Ｋ Ｒｂ Ｃｓ Ｆｒ
好かん一途でごらんアキアキ 散ってもジルコン這ふと言う
Sc Y La Ac Ti Zr Hf
ブイラインにあいたり クロよもうダブられた 7Aは待ってくれ
V Nb Ta Cr Mo W Mn Tc Re
ドギンと肝を冷やす ほっそうあるが因果のたたり
CuAg Au B Al GaIn Tl
炭ケイつげるスズ鉛 日報をひそかに案ずるビジネスマン
C Si Ge Sn Pb N P As Sb Bi
山荘で硫黄を燃やせば照る月はおぼろ フッ素は演習用明日まで O S Se Te Po F ClBrI At
（オーエスとあせって涙ポロポロ）
ヘンな猫ある夜むっくり化けはじめキセルスパスパあらどうしよう。
Ｈｅ NeAr Ｋｒ Ｘｅ Ｒｎ
へりに寝て歩かず暮らすキセラドン
Ｈｅ ＮｅＡｒ Ｋｒ ＸｅＲｎ
へたに寝てあくる朝まで暗やみに
化学は可だってスッカリしょげたよチッとはニブイが苦労もガマンし徹夜で Ｋ Ｃａ Ｓｃ Ｔｉ Ｖ Ｃｒ Ｍｎ Ｆｅ
ココまで身ニツケたんだがドウやら人(zinc)生 ガリ勉の月給取りなどあっさりＣｏ Ｎｉ Ｃｕ Ｚｎ Ｇａ Ｇｅ Ａｓ
諦めせめて今宵はブラジルのクリームコーヒー飲もうじゃないか
Ｓｅ Ｂｒ Ｋｒ
８－６ 元素の分類
同族元素……同じ族に属する元素を同族元素という。
族の名前 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A ８ 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B ０
ア ア 希 チ バ ク マ 鉄族 銅 亜 ア 炭 窒 酸 ハ 希 ル ル 土 タ ナ ロ ン 族 鉛 ル 素 素 素 ロ ガ
カ カ 類 ン ジ ム ガ 白金族 族 ミ 族 族 族 ゲ ス リ リ 元 族 ウ 族 ン ニ ン 金 土 素 ム 族 ウ 属 類 族 ム 金 族 属 *1 *2
*1 水素を除いた1A族元素をアルカリ金属という。
*2 Be,Mg を除いた2A族元素をアルカリ土類金属という。
典型元素と遷移元素
1A・2A・3A・4A・5A・6A・7A・ ８ ・1B・2B・3B・4B・5B・6B・7B・０・１・H ・ ・・・ ・・・ ・He・ ・・・・・・ ・典型金属元素 ・ ・遷移元素・・・・・・・・・・・・・２・Li・Be・・・・ ・・・ ・B ・C ・N ・O ・F ・Ne・ ・・・・・・ ・典型非金属元素 ・・・・・・・・・・・・・３・Na・Mg・・・・ ・Al・Si・P ・S ・Cl・Ar・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４・K ・Ca・Sc・Ti・V ・Cr・Mn・FeCoNi・Cu・Zn・Ga・Ge・As・Se・BrKr・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５・Rb・Sr・Y ・Zr・Nb・Mo・Tc・RuRhPd・Ag・Cd・In・Sn・Sb・Te・I ・Xe・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６・Cs・Ba・*1・Hf・Ta・W ・Re・OsIrPt・Au・Hg・Tl・Pb・Bi・Po・At・Rn・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７・Fr・Ra・*2・ ・・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ・典型 ・ 遷移元素 ・ 典型元素 ・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 典型元素……同族元素は性質が似ている。イオンや化合物の無色のものが
多い。族番号と価電子の数が一致している。
遷移元素……最外殻電子が１～２である。同一周期で性質がにている。
イオンや化合物は有色のものが多い。
複数の酸化数。錯イオンをつくる。
触媒作用をもつ重金属が多い。
金属元素と非金属元素
金属元素……単体が金属の元素を金属元素をいう。
陽イオンになりやすく，このことを陽性が強いという。
左へいくほど，下へいくほど陽性は強い。塩基性も強い。
非金属元素…単体が非金属の元素を非金属元素という。
陰イオンになりやすく，このことを陰性が強いという。
右へいくほど，上へいくほど陰性は強い。酸性も強い。
両性元素……単体が酸とも塩基とも反応する元素を両性元素という。
酸化物も酸とも塩基とも反応する。
金属と非金属の中間の性質を示す。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・Al Zn Sn Pb ・
・あ あ すんなりと両性に愛される。・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
周期表と元素の性質
原子半径…………………下へいくほど大きく，右へいくほど小さい。
イオン化エネルギー……下へいくほど小さく，右へいくほど大きい。
第３周期元素の比較 （Arを除く）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 族 ・１Ａ ・２Ａ ・３Ｂ ・４Ｂ ・５Ｂ ・６Ｂ ・７Ｂ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 元 素 ・ Na ・ Mg ・ Al ・ Si ・ P ・ S ・ Cl ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 酸化物 ・ Na2O ・ MgO ・Al2O3 ・ SiO2 ・ P4O10・ SO3 ・Cl2O7 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ﾉ (℃) ・ 98 ・ 649 ・ 660 ・ 1410 ・ 590 ・ 113 ・ -101 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・酸・アルカリ・酸と反応 ・ ・ｱﾙｶ・ 反応しにくい ・ｱﾙｶﾘと・・との反応 ・ ・ﾘと ・ ・反応 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
周期表と原子価
族 １Ａ ２Ａ ３Ｂ ４Ｂ ５Ｂ ６Ｂ ７Ｂ 酸化物の R2O RO R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2O7 化学式 RO R2O3 RO2 R2R5 水素化物ﾉ RH4 RH3 H2R HR 原 陽 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 子 ２ ３ ４ ５ 価 陰 ４ ３ ２ １
金 属 両性 非金属
陽の原子価が増加するほど金属性が小さくなる。
◎補足
周期表では元素は原子番号の順に並んでいるが，原子量の順と逆転しているところが４箇所ある。
・・・・・・・・・・・・・・・・・
・Ar～K Co～Ni Te～I Th～Pa・
・あ き こ に てるようトーパ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・
「ここでまた二高時代に科学部化学班にいたことが生きてくる。元素の周期律表は，一年先輩の井ヶ田徳治（いげたとくじ）氏が，小さな写真にしてくれたものをいつも定期入れに入れ，ポケットに収めて毎日を過ごしていたもので，周期律が見事に物性物理を説明している点に感心したり，原子やイオンについて興味津津だった少年時代を経験していた。そこで私は黄鉄鉱や方鉛鉱の表面を酸化，還元処理したり，温度を上げ下げして熱処理に工夫し，化学実験に精出したのである。」 西澤潤一「独創は闘いにあり」（新潮文庫）p.75.より
問い１ 次の各元素を下のように分類せよ。
F Mg K S Cu Ar P Ge Al
(ｱ) 典型元素に属する金属元素……（ ）
(ｲ) 非金属元素………………………（ ）
(ｳ) 遷移元素…………………………（ ）
●●● 実験14 第３周期の元素の性質 ●●●
目的 第3周期の元素の単体について調べ，これらの性質が周期表の位置ととも に除々に変化していることを理解する。
準備 各元素の単体（Na,Mg,Al,Si,P,S,Cl）
テスター，サンドペーパー，鉄くぎ
方法
1. ナトリウム，マグネシウム，アルミニウム，ケイ素，赤リン，硫黄，塩素の 外観を観察し表に記入する。
ナトリウムは切り口を，マグネシウムはサンドペーパーで磨いた面を観察す る。
2. ナトリウム，マグネシウム，アルミニウム，ケイ素に鉄くぎで傷をつけて硬 さともろさを調べ，表に記入する。
3. ナトリウム，マグネシウム，アルミニウム，ケイ素，硫黄の電気抵抗の大小 をテスターで調べ，表に記入する。
テスターの接触端子間が一定となるように，たとえばテスター棒を並行にく っつけて検体に触れる。また，検体の酸化被膜の影響を受けないように注意す る。
結果
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ ・1.状態 色・光沢 ・2.硬さ・もろさ・3.電気抵抗 ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ナトリウム ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・マグネシウム・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・アルミニウム・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ケイ素 ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・赤リン ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・硫黄 ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・塩素 ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
問い２ （ ）内を埋めよ。
1869年ロシアの化学者（ア ）はその当時知られていた63種類の元素を（イ ）の順に並べると性質のよく似た元素が（ウ ）的に表れることを見いだし，周期表を発表した。その後，その周期表は改良され，今日の周期表ができあがった。今日の周期表では元素は（エ ）の順に配列されている。周期表の縦の列を（オ ），横の行を（カ ）という。周期表の第2周期，第３周期にはいずれも（キ ）種類の元素があり，それらは すべて（ク ）元素である。第4周期には (ｸ)元素に加えて（ケ ）元 素も含まれている｡(ｹ)元素の単体はすべて(ｺ)( 金属，非金属 ）で，その化合物には(ｻ)( 有色，無色 ）のものが多い。
問い３ 次の表に示された元素（①～⑤も含む）について以下の問いに答えよ。 ①～⑤の元素記号をかけ。
①（ ）②（ ） １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ０
③（ ）④（ ）
⑤（ ） １ H He
金属元素の名称をかけ。
２ ① Be ② C N O F Ne
常温常圧で，単体が気体で
ある元素の名称をかけ。 ３ Na Mg ③ ④ P S Cl ⑤
第3周期の元素のうちで,1価のイオンになりやすい元素の名称をかけ。
ネオンと同じ電子配置をもつ2価のイオンのイオン式をかけ。
問い４ 空欄を埋めよ。
長周期型周期表では1A族に始まって0族まで(ｱ)( 14, 16 ,18, 20 ）の族 に分かれており，同じ族に属する元素を（イ ）という。Hを除く1A族，たとえ ば（ウ ）などは（エ ）金属という。Be,Mgを除く2A族，たとえば（ オ ）などは（カ ）金属とよばれる。(ｳ)(ｵ)の価電子数は，それぞれ（キ )(ク ）である。F,（ケ ),(コ ),Iの7B族の元素は（サ ）とよばれ，価電子数は（シ ）である。一方，He,(ス ),( セ ),Kr,Xe,Rnの0族の元素は（ソ ）とよばれ，最外殻は閉殻になっ ている。したがって価電子数は（タ ）であり，化学的に安定である。このように，典型元素の価電子数は（チ ）の番号と一致しているが，遷移元素では価電子数は必ずしも(ﾁ) の番号とは一致していない。
問い５ 空欄を埋めよ。
周期表の水素を除く1A族や2A族などの元素は，その単体が金属であるので，金属元素とよばれる。これらの原子は一般に（ア ）になりやすい。このように(ｱ) になりやすいことを（イ ）性が強いという。一方，７Ｂ族などの元素は，それらの単体が非金属であるので非金属元素とよばれる。ハロゲンや酸素，硫黄の原子は（ウ ）になりやすいので（エ ）性が強いという。
問い６ 次の表は元素の周期律表の一部である。空欄を埋めよ。
１Ａ ２Ａ ３Ｂ ４Ｂ ５Ｂ ６Ｂ ７Ｂ ０
・・・・・・ ・・・・
・１・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・２・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・３・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・４・ ・ ・
・・・・・・・・・
問い５ 次の表の①～⑧で表した電子配置から，次の各問いに答えよ。
①～⑧の元素記号を表の中へ書け。
③と⑦の属する族の一般名（ ） ⑤と⑥の属する族の一般名（ ）を書け。
②と③のイオンからできる物質の組成式を記せ。
⑥と⑦のイオンからイオン結晶ができるとき例にならって書け。
例 Ｍ2+ ＋ ２Ｙ- → ＭＹ2
電子殻
元素 Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ
① ２ ４
② ２ ６
③ ２ ８ １
④ １
⑤ ２ ８ ７
⑥ ２ ７ ⑦ ２ ８ ８ １ ⑧ ２ ５
…………基本問題…………２
１Ａ族の元素の原子は（ ア ）価の（ イ ）イオンになりやすい。同様に２Ａ族では（ ウ ）価，３Ａ族では（ エ ）価の(ｲ) イオンになりやすい。たとえば，Ｎa,Ｍg,Ａl はそれぞれイオン式で（ オ ),( カ ),( キ )と示されるイオンとなる。６Ｂ族，７Ｂ族の元素の原子はそれぞれ（ ク ）価，（ ケ ）価の（ コ ）イオンになりやすい。たとえばＯ, Ｃl はそれぞれイ
オン式で（ サ ),( シ ）と示されるイオンとなる。
希ガスを除く１Ａ族から７Ｂ族の元素群では左下の元素ほど(ｧ)(陽性，陰性）が強く，右上の元素ほど(ｲ)(陽性，陰性）が強い。したがって電気陰性度は(ｳ)(右へ，左へ）いくほど，また(ｴ)(上へ，下へ）いくほど大きくなる。イオン化エネルギーは，同一周期では(ｵ)(右へ，左へ）いくほど，また同じ族では(ｶ)(上へ，下へ）いくほど小さくなる。金属元素と非金属元素の境界付近にある元素は（ キ ）とよばれる。たとえばＡl,（ ク ),( ケ ),Ｐb などの単体は酸ともアルカリとも反応する。
図は長周期型周期表の概略図である｡(ｱ)～(ｴ) の元素は図のどの領域に含まれるか。(ｱ) 希ガス
(ｲ) 最も陽性の強い元素 Ｐ．１０５の15番の図
(ｳ) 非金属元素
(ｴ) 遷移元素
表は周期表の一部を示したものである。
(ｱ) ～(ｵ) の元素記号を記せ。
Ａｌ3+と同じ電子配置をもつ原子
の元素名を記せ。
酸化物が強いアルカリ性を示す第
３周期の元素の元素名を記せ。
表は周期表の一部で原子番号が書いて
ある。元素記号で答えよ。
第２周期の元素で１価の陽イオン
になりやすい元素。
第３周期の元素で２価の陰イオン
になりやすい元素。
３個の電子を失ってＮe と同じ電子配置となる元素。
２個の電子をもらってＡr と同じ電子配置となる元素。
第２周期の元素で電子を失う傾向の最も強い元素。
８ 元素の周期律
８－１ 次の表は元素の周期律表の一部である。空欄を埋めよ。
１Ａ ２Ａ ３Ｂ ４Ｂ ５Ｂ ６Ｂ ７Ｂ ０
１
２
３
４
８－２ 空欄に適語を記せ。
1869年ロシアの化学者（ ア ）はその当時知られていた63種類の元素を（ イ ）の順に並べると性質のよく似た元素が（ ウ ）的に表れることを見いだし，周期表を発表した。その後，その周期表は改良され，今日の周期表ができあがった。今日の周期表では元素は（ エ ）の順に配列されている。周期表の縦の列を（ オ ）,横の行を（ カ ）という。周期表の第2周期，第3周期には いずれも（ キ ）種類の元素があり，それらはすべて（ ク ）元素である。第4周期には (ｸ)元素に加えて（ ケ ）元素も含まれている｡(ｹ)元素の単体は すべて(ｺ)(金属，非金属）で，その化合物には(ｻ)(有色，無色）のものが多い。
８－３ 空欄を満たせ。
長周期型周期表では1A族に始まって0族まで(ｱ)(14,16,18,20）の族に分かれており，同じ族に属する元素を（ イ ）という。Hを除く1A族，たとえば（ ウ ）などは（ エ ）金属という｡Be,Mgを除く2A族，たとえば（ オ ）などは（ カ ）金属とよばれる。(ｳ)(ｵ)の価電子数は，それぞれ（ キ )( ク ）である。F,（ ケ ),( コ ),Ｉの７Ｂ族の元素は（ サ ）とよばれ，価電子数は（ シ ）である。一方，He,( ス ),( セ ),Kr,Xe,Rnの0族の元素は（ ソ ）とよばれ，最外殻は閉殻になっている。したがって価電子数は（ タ ）であり，化学的に安定である。このように，典型元素の価電子数は（ チ ）の番号と一致しているが，遷移元素では価電子数は必ずしも(ﾁ)の番号とは一致 していない。
８－４ 空欄を満たせ。
周期表の水素を除く１Ａ族や２Ａ族などの元素は,その単体が金属であるので,金属元素とよばれる。これらの原子は一般に（ ア ）になりやすい。このように(ｱ) になりやすいことを（ イ ）性が強いという。一方，７Ｂ族などの元素は，それらの単体が非金属であるので非金属元素とよばれる。ハロゲンや酸素，硫黄の原子は（ ウ ）になりやすいので（ エ ）性が強いという。
８－５ 次の各問いに答えよ。
2価のマンガンイオン１個は23個の電子をもつ。質量数55のマンガン原子の 原子核１個の中には何個の中性子が含まれるか。
下記の(ｱ)～(ｼ)の原子およびイオンについて，電子配置がNeおよびArのそれ ぞれの電子配置と等しいものはどれか。
(ｱ) Al (ｲ) Ca+ (ｳ) Cl- (ｴ) F- (ｵ) Fe3+ (ｶ) He (ｷ) K+ (ｸ) Li+ (ｹ) Mg2+ (ｺ) Mn2+ (ｻ) Na+ (ｼ) Zn2+
…………基本問題…………２
１Ａ族の元素の原子は（ ア ）価の（ イ ）イオンになりやすい。同様に２Ａ族では（ ウ ）価，３Ａ族では（ エ ）価の(ｲ) イオンになりやすい。たとえば，Ｎa,Ｍg,Ａl はそれぞれイオン式で（ オ ),( カ ),( キ )と示されるイオンとなる。６Ｂ族，７Ｂ族の元素の原子はそれぞれ（ ク ）価，
（ ケ ）価の（ コ ）イオンになりやすい。たとえばＯ, Ｃl はそれぞれイオン式で（ サ ),( シ ）と示されるイオンとなる。
希ガスを除く１Ａ族から７Ｂ族の元素群では左下の元素ほど(ｧ)(陽性，陰性）が強く，右上の元素ほど(ｲ)(陽性，陰性）が強い。したがって電気陰性度は(ｳ)(右へ，左へ）いくほど，また(ｴ)(上へ，下へ）いくほど大きくなる。イオン化エネルギーは，同一周期では(ｵ)(右へ，左へ）いくほど，また同じ族では(ｶ)(上へ，下へ）いくほど小さくなる。金属元素と非金属元素の境界付近にある元素は（ キ ）とよばれる。たとえばＡl,（ ク ),( ケ ),Ｐb などの単体は酸ともアルカリとも反応する。
図は長周期型周期表の概略図である｡(ｱ)～(ｴ) の元素は図のどの領域に含まれるか。(ｱ) 希ガス
(ｲ) 最も陽性の強い元素 Ｐ．１０５の15番の図
(ｳ) 非金属元素
(ｴ) 遷移元素
表は周期表の一部を示したものである。
(ｱ) ～(ｵ) の元素記号を記せ。
Ａｌ3+と同じ電子配置をもつ原子
の元素名を記せ。
酸化物が強いアルカリ性を示す第
３周期の元素の元素名を記せ。
表は周期表の一部で原子番号が書いて
ある。元素記号で答えよ。
第２周期の元素で１価の陽イオン
になりやすい元素。
第３周期の元素で２価の陰イオン
になりやすい元素。
３個の電子を失ってＮe と同じ電子配置となる元素。
２個の電子をもらってＡr と同じ電子配置となる元素。
第２周期の元素で電子を失う傾向の最も強い元素。
《第３周期の元素》 第３周期に属する元素およびその化合物について答えよ。 第１イオン化エネルギーの最大，最小のものをそれぞれ元素記号で記せ。
酸化物のうち，水に溶けにくいものを二つ化学式で記せ。
単体Ａを空気中で燃焼させると無色の刺激臭のある気体Ｂとなる。Ｂの空気の混 合物をＶ2 Ｏ5 の存在下で加熱するとＣが得られる。Ａ，Ｂ，Ｃの化学式を記せ。 単体Ｄには同素体が存在するが，いずれも空気中で燃焼させると白色の化合物Ｅとなる。Ｅは吸湿剤や乾燥剤として用いられる。
① 単体Ｄの同素体を二つあげよ。 ② 化合物Ｅの化学式を記せ。
（61 東京都立大）
《周期表と元素の性質》 右の表は周期表の一部である。ただし，元素記号の下の数字は電気陰性度の値である。
第２周期の元素がＨと化合物をつくる
ときＣまでは最外殻の電子数と原子価は
一致するが，ＮからＦまでは原子番号が
一つ増えるごとに原子価は一つずつ減る。
この理由を記せ。
第３周期の元素はＯと化合して，最外殻の電子配置がオクテ ット（希ガスの電子配置）を形成し安定な化合物をつくる。Ｐ，Ｓ，Ｃl がそれぞれ最大の酸化数をとったときのそれぞれの酸化物の化学式を示し，それらが水と反応してできるオキソ酸（酸素酸）の化学式を記せ。
メタン，アンモニア，水，塩化水素はいずれも共有結合性化
合物である。この中から無極性分子を一つあげてその化学式を
示しその理由を記せ。
（61 熊本大）
原子が結合電子対を引きつける能力の度合を電気陰性度という
《第４周期の元素》 次の文は周期表の第４周期に属するいくつかの元素について述べたものである。
Ｎi は周期表で下に位置しているＰd やＰt よりも左に位置している Ｃo やＦe との類似性の方が強い。
遷移元素は典型元素とちがって２種類以上の酸化数をとることが多い。また，典型元素の化合物は無色のものが多いが，遷移元素の化合物は有色のものが多い。Ｃr の化合物についていえば， 二クロム酸カリウムや クロム酸鉛がよく知られている。 周期表がはじめて発表された当時には Ｇe は発見されていなかった。この道の元素およびそのいくつかの化合物の性質を予言したのは ロシアの化学者であり，彼の予言の正しさは後に実証された。６１ 名古屋市立大
４４１
《ポイント》 Mgと同様に考える。
２つある。 塩化アルミニウムは次のように加水分解される。
AlCl3 + 3H2 O →Al(OH)3 +3HCl
Al(OH)3 は弱塩基である。
アルカリ金属とCaより原子番号の大きいアルカリ土類金属が常温で水と反応する。 ハロゲン化水素酸はHFを除いて強酸である。
希ガスは単原子分子である。
《解答》 ① Be ② B ③ F ④ Ne ⑤ Al ⑥ Si ⑦
Cl
B 2O3 N,P 酸性
Li,LiOH,H 2,Na,NaOH,H 2,
(a) HF (b) HCl
Ne,Ar
441
① Be ② B ③ F ④ Ne ⑤ Al ⑥ Si ⑦ Cl
B 2O3 N,P 酸性 Li,LiOH,H 2,Na,NaOH,H 2, (a) HF (b) HCl Ne,Ar
問い３ 次の表に示された元素（①～⑤も含む）について以下の問いに答えよ。 ①～⑤の元素記号をかけ。 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
①（ ）②（ ）・ ・１・２・３・４・５・６・７・０・
③（ ）④（ ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
⑤（ ） ・ １・ H・ ・He・
金属元素の名称をかけ。 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ ２・①・Be・②・ C・ N・ O・ F・Ne・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
常温常圧で，単体が気体で ・ ３・Na・Mg・③・④・ P・ S・Cl・⑤・
ある元素の名称をかけ。 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
第３周期の元素のうちで，１価のイオンになりやすい元素の名称をかけ。
ネオンと同じ電子配置をもつ２価のイオンのイオン式をかけ。
問い４ 空欄を埋めよ。
長周期型周期表では１Ａ族に始まって０族まで(ｱ)( 14, 16 ,18, 20 ）の族 に分かれており，同じ族に属する元素を（イ ）という。Ｈを除く１Ａ族，たとえば（ウ ）などは（エ ）金属という。Ｂe,Ｍｇを除く２Ａ族，たとえば（オ ）などは（カ ）金属とよばれる。(ｳ)(ｵ)の価電子数は，それぞれ（キ )(ク ）である。Ｆ，（ケ ),(コ ),Ｉの ７Ｂ族の元素は（サ ）とよばれ，価電子数は（シ ）である。一方，He,(ス ),(セ ),Ｋr,Ｘe,Ｒn の０族の元素は（ソ ）とよばれ ，最外殻は閉殻になっている。したがって価電子数は（タ ）であり，化学
的に安定である。このように，典型元素の価電子数は（チ ）の番号と一致しているが，遷移元素では価電子数は必ずしも(ﾁ) の番号とは一致していない。
問い５ 空欄を埋めよ。
周期表の水素を除く１Ａ族や２Ａ族などの元素は，その単体が金属であるので，金属元素とよばれる。これらの原子は一般に（ア ）になりやすい。このように(ｱ) になりやすいことを（イ ）性が強いという。一方，７Ｂ族などの元素は，それらの単体が非金属であるので非金属元素とよばれる。ハロゲンや酸素，硫黄の原子は（ウ ）になりやすいので（エ ）性が強いという。
問い４
次の表は元素の周期律表の一部である。空欄を埋めよ。
１Ａ ２Ａ ３Ｂ ４Ｂ ５Ｂ ６Ｂ ７Ｂ ０
・・・・・・ ・・・・
・１・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・２・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・３・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・４・ ・ ・
・・・・・・・・・
問い５ 次の表の①～⑧で表した電子配置から，次の各問いに答えよ。
①～⑧の元素記号を表の中へ書け。
③と⑦の属する族の一般名（ ） ⑤と⑥の属する族の一般名（ ）を書け。
②と③のイオンからできる物質の組成式を記せ。
⑥と⑦のイオンからイオン結晶ができるとき例にならって書け。
例 Ｍ2+ ＋ ２Ｙ- → ＭＹ2
・・・・・・・・・・・・
・ ・電子殻 ・
・・・・・・・・・・・・
・元素・Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ・
・・・・・・・・・・・・・・・
・ ・① ・２ ４ ・
・ ・② ・２ ６ ・
・ ・③ ・２ ８ １ ・
・ ・④ ・１ ・
・ ・⑤ ・２ ８ ７ ・
・ ・⑥ ・２ ７ ・ ・ ・⑦ ・２ ８ ８ １・ ・ ・⑧ ・２ ５ ・
・・・・・・・・・・・・・・・
１Ａ族の元素の原子は（ ア ）価の（ イ ）イオンになりやすい。同様に２Ａ族では（ ウ ）価，３Ａ族では（ エ ）価の(ｲ) イオンになりやすい。たとえば，Ｎa,Ｍg,Ａl はそれぞれイオン式で（ オ ),( カ ),( キ )と示されるイオンとなる。６Ｂ族，７Ｂ族の元素の原子はそれぞれ（ ク ）価，（ ケ ）価の（ コ ）イオンになりやすい。たとえばＯ, Ｃl はそれぞれイオン式で（ サ ),( シ ）と示されるイオンとなる。
希ガスを除く１Ａ族から７Ｂ族の元素群では左下の元素ほど(ｧ)(陽性，陰性）が強く，右上の元素ほど(ｲ)(陽性，陰性）が強い。したがって電気陰性度は(ｳ)(右へ，左へ）いくほど，また(ｴ)(上へ，下へ）いくほど大きくなる。イオン化エネルギーは，同一周期では(ｵ)(右へ，左へ）いくほど，また同じ族では(ｶ)(上へ，下へ）いくほど小さくなる。金属元素と非金属元素の境界付近にある元素は（ キ ）とよばれる。たとえばＡl,（ ク ),( ケ ),Ｐb などの単体は酸ともアルカリとも反応する。
表は周期表の一部を示したものである。
(ｱ) ～(ｵ) の元素記号を記せ。
Ａｌ3+と同じ電子配置をもつ原子
の元素名を記せ。
酸化物が強いアルカリ性を示す第
３周期の元素の元素名を記せ。
表は周期表の一部で原子番号が書いて
ある。元素記号で答えよ。
第２周期の元素で１価の陽イオン
になりやすい元素。
第３周期の元素で２価の陰イオン
になりやすい元素。
３個の電子を失ってＮe と同じ電子配置となる元素。
２個の電子をもらってＡr と同じ電子配置となる元素。
第２周期の元素で電子を失う傾向の最も強い元素。
８ 元素の周期律
８－１
１ Ｈ Ｈｅ
２ Ｌｉ Ｂｅ Ｂ Ｃ Ｎ Ｏ Ｆ Ｎｅ
３ Ｎａ Ｍｇ Ａｌ Ｓｉ Ｐ Ｓ Ｃｌ Ａｒ
４ Ｋ Ｃａ
８－２
ア メンデレエフ イ 原子量 ウ 周期 エ 原子番号 オ 族 カ 周期 キ 8 ク 典型 ケ 遷移 コ 金属 サ 有色
８－３
ア 16 イ 同族元素 ウ Na,Li,K エ アルカリ オ Ca,Sr,Ba カ アルカリ土類 キ 1 ク 2 ケ Cl コ Br サ ハロゲン シ 7 ス Ne セ Ar ソ 希ガス タ 0 チ 族
８－４ 空欄を満たせ。
ア 陽イオン イ 陽 ウ 陰イオン エ 陰
８－５ 次の各問いに答えよ。
2価のマンガンイオン１個は23個の電子をもつ。質量数55のマンガン原子の 原子核１個の中には何個の中性子が含まれるか。
下記の(ｱ)～(ｼ)の原子およびイオンについて，電子配置がNeおよびArのそれ ぞれの電子配置と等しいものはどれか。
(ｱ) Al (ｲ) Ca+ (ｳ) Cl- (ｴ) F- (ｵ) Fe3+ (ｶ) He (ｷ) K+ (ｸ) Li+ (ｹ) Mg2+ (ｺ) Mn2+ (ｻ) Na+ (ｼ) Zn2+
…………基本問題…………２
１Ａ族の元素の原子は（ ア ）価の（ イ ）イオンになりやすい。同様に２Ａ族では（ ウ ）価，３Ａ族では（ エ ）価の(ｲ) イオンになりやすい。たとえば，Ｎa,Ｍg,Ａl はそれぞれイオン式で（ オ ),( カ ),( キ )と示されるイオンとなる。６Ｂ族，７Ｂ族の元素の原子はそれぞれ（ ク ）価，（ ケ ）価の（ コ ）イオンになりやすい。たとえばＯ, Ｃl はそれぞれイオン式で（ サ ),( シ ）と示されるイオンとなる。
希ガスを除く１Ａ族から７Ｂ族の元素群では左下の元素ほど(ｧ)(陽性，陰性）が強く，右上の元素ほど(ｲ)(陽性，陰性）が強い。したがって電気陰性度は(ｳ)(右へ，左へ）いくほど，また(ｴ)(上へ，下へ）いくほど大きくなる。イオン化エネルギーは，同一周期では(ｵ)(右へ，左へ）いくほど，また同じ族では(ｶ)(上へ，下へ）いくほど小さくなる。金属元素と非金属元素の境界付近にある元素は（ キ ）とよばれる。たとえばＡl,（ ク ),( ケ ),Ｐb などの単体は酸ともアルカリとも反応する。
図は長周期型周期表の概略図である｡(ｱ)～(ｴ) の元素は図のどの領域に含まれるか。(ｱ) 希ガス
(ｲ) 最も陽性の強い元素 Ｐ．１０５の15番の図
(ｳ) 非金属元素
(ｴ) 遷移元素
表は周期表の一部を示したものである。
(ｱ) ～(ｵ) の元素記号を記せ。
Ａｌ3+と同じ電子配置をもつ原子
の元素名を記せ。
酸化物が強いアルカリ性を示す第
３周期の元素の元素名を記せ。
表は周期表の一部で原子番号が書いて
ある。元素記号で答えよ。
第２周期の元素で１価の陽イオン
になりやすい元素。
第３周期の元素で２価の陰イオン
になりやすい元素。
３個の電子を失ってＮe と同じ電子配置となる元素。
２個の電子をもらってＡr と同じ電子配置となる元素。
第２周期の元素で電子を失う傾向の最も強い元素。
《第３周期の元素》 第３周期に属する元素およびその化合物について答えよ。 第１イオン化エネルギーの最大，最小のものをそれぞれ元素記号で記せ。
酸化物のうち，水に溶けにくいものを二つ化学式で記せ。
単体Ａを空気中で燃焼させると無色の刺激臭のある気体Ｂとなる。Ｂの空気の混 合物をＶ2 Ｏ5 の存在下で加熱するとＣが得られる。Ａ，Ｂ，Ｃの化学式を記せ。 単体Ｄには同素体が存在するが，いずれも空気中で燃焼させると白色の化合物Ｅとなる。Ｅは吸湿剤や乾燥剤として用いられる。
① 単体Ｄの同素体を二つあげよ。 ② 化合物Ｅの化学式を記せ。
（61 東京都立大）
《周期表と元素の性質》 右の表は周期表の一部である。ただし，元素記号の下の数字は電気陰性度の値である。
第２周期の元素がＨと化合物をつくる
ときＣまでは最外殻の電子数と原子価は
一致するが，ＮからＦまでは原子番号が
一つ増えるごとに原子価は一つずつ減る。
この理由を記せ。
第３周期の元素はＯと化合して，最外殻の電子配置がオクテ ット（希ガスの電子配置）を形成し安定な化合物をつくる。Ｐ，Ｓ，Ｃl がそれぞれ最大の酸化数をとったときのそれぞれの酸化物の化学式を示し，それらが水と反応してできるオキソ酸（酸素酸）の化学式を記せ。
メタン，アンモニア，水，塩化水素はいずれも共有結合性化
合物である。この中から無極性分子を一つあげてその化学式を
示しその理由を記せ。
（61 熊本大）
原子が結合電子対を引きつける能力の度合を電気陰性度という
《第４周期の元素》 次の文は周期表の第４周期に属するいくつかの元素について述べたものである。
Ｎi は周期表で下に位置しているＰd やＰt よりも左に位置している Ｃo やＦe との類似性の方が強い。
遷移元素は典型元素とちがって２種類以上の酸化数をとることが多い。また，典型元素の化合物は無色のものが多いが，遷移元素の化合物は有色のものが多い。Ｃr の化合物についていえば， 二クロム酸カリウムや クロム酸鉛がよく知られている。 周期表がはじめて発表された当時には Ｇe は発見されていなかった。この道の元素およびそのいくつかの化合物の性質を予言したのは ロシアの化学者であり，彼の予言の正しさは後に実証された。
６１ 名古屋市立大
４４１
《ポイント》 Mgと同様に考える。
２つある。 塩化アルミニウムは次のように加水分解される。
AlCl3 + 3H2 O →Al(OH)3 +3HCl
Al(OH)3 は弱塩基である。
アルカリ金属とCaより原子番号の大きいアルカリ土類金属が常温で水と反応する。 ハロゲン化水素酸はHFを除いて強酸である。
希ガスは単原子分子である。
《解答》 ① Be ② B ③ F ④ Ne ⑤ Al ⑥ Si ⑦ Cl
B 2O3 N,P 酸性
Li,LiOH,H 2,Na,NaOH,H 2,
(a) HF (b) HCl
Ne,Ar
441
① Be ② B ③ F ④ Ne ⑤ Al ⑥ Si ⑦ Cl
B 2O3 N,P 酸性 Li,LiOH,H 2,Na,NaOH,H 2, (a) HF (b) HCl Ne,Ar
問い３ 次の表に示された元素（①～⑤も含む）について以下の問いに答えよ。 ①～⑤の元素記号をかけ。
①（ ）②（ ） １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ０
③（ ）④（ ）
⑤（ ） １ H He
金属元素の名称をかけ。
２ ① Be ② C N O F Ne
常温常圧で，単体が気体で ３ Na Mg ③ ④ P S Cl ⑤
ある元素の名称をかけ。
第３周期の元素のうちで，１価のイオンになりやすい元素の名称をかけ。
ネオンと同じ電子配置をもつ２価のイオンのイオン式をかけ。
問い４ 空欄を埋めよ。
長周期型周期表では１Ａ族に始まって０族まで(ｱ)( 14, 16 ,18, 20 ）の族 に分かれており，同じ族に属する元素を（イ ）という。Ｈを除く１Ａ族，たとえば（ウ ）などは（エ ）金属という。Ｂe,Ｍｇを除く２Ａ族，たとえば（オ ）などは（カ ）金属とよばれる。(ｳ)(ｵ)の価電子数は，それぞれ（キ )(ク ）である。Ｆ，（ケ ),(コ ),Ｉの ７Ｂ族の元素は（サ ）とよばれ，価電子数は（シ ）である。一方，He,(ス ),(セ ),Ｋr,Ｘe,Ｒn の０族の元素は（ソ ）とよばれ ，最外殻は閉殻になっている。したがって価電子数は（タ ）であり，化学的に安定である。このように，典型元素の価電子数は（チ ）の番号と一致しているが，遷移元素では価電子数は必ずしも(ﾁ) の番号とは一致していない。
問い５ 空欄を埋めよ。
周期表の水素を除く１Ａ族や２Ａ族などの元素は，その単体が金属であるので，金属元素とよばれる。これらの原子は一般に（ア ）になりやすい。このように(ｱ) になりやすいことを（イ ）性が強いという。一方，７Ｂ族などの元素は，それらの単体が非金属であるので非金属元素とよばれる。ハロゲンや酸素，硫黄の原子は（ウ ）になりやすいので（エ ）性が強いという。
問い４
次の表は元素の周期律表の一部である。空欄を埋めよ。
１Ａ ２Ａ ３Ｂ ４Ｂ ５Ｂ ６Ｂ ７Ｂ ０
１
２
３
４
問い５ 次の表の①～⑧で表した電子配置から，次の各問いに答えよ。
①～⑧の元素記号を表の中へ書け。
③と⑦の属する族の一般名（ ） ⑤と⑥の属する族の一般名（ ）を書け。
②と③のイオンからできる物質の組成式を記せ。
⑥と⑦のイオンからイオン結晶ができるとき例にならって書け。
例 Ｍ2+ ＋ ２Ｙ- → ＭＹ2
・・・・・・・・・・・・
・ ・電子殻 ・
・・・・・・・・・・・・
・元素・Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ・
・・・・・・・・・・・・・・・
・ ・① ・２ ４ ・
・ ・② ・２ ６ ・
・ ・③ ・２ ８ １ ・
・ ・④ ・１ ・
・ ・⑤ ・２ ８ ７ ・
・ ・⑥ ・２ ７ ・ ・ ・⑦ ・２ ８ ８ １・ ・ ・⑧ ・２ ５ ・
・・・・・・・・・・・・・・・
１Ａ族の元素の原子は（ ア ）価の（ イ ）イオンになりやすい。同様に２Ａ族では（ ウ ）価，３Ａ族では（ エ ）価の(ｲ) イオンになりやすい。たとえば，Ｎa,Ｍg,Ａl はそれぞれイオン式で（ オ ),( カ ),( キ )と示されるイオンとなる。６Ｂ族，７Ｂ族の元素の原子はそれぞれ（ ク ）価，（ ケ ）価の（ コ ）イオンになりやすい。たとえばＯ, Ｃl はそれぞれイオン式で（ サ ),( シ ）と示されるイオンとなる。
希ガスを除く１Ａ族から７Ｂ族の元素群では左下の元素ほど(ｧ)(陽性，陰性）が強く，右上の元素ほど(ｲ)(陽性，陰性）が強い。したがって電気陰性度は(ｳ)(右へ，左へ）いくほど，また(ｴ)(上へ，下へ）いくほど大きくなる。イオン化エネルギーは，同一周期では(ｵ)(右へ，左へ）いくほど，また同じ族では(ｶ)(上へ，下へ）いくほど小さくなる。金属元素と非金属元素の境界付近にある元素は（ キ ）とよばれる。たとえばＡl,（ ク ),( ケ ),Ｐb などの単体は酸ともアルカリとも反応する。
表は周期表の一部を示したものである。
(ｱ) ～(ｵ) の元素記号を記せ。
Ａｌ3+と同じ電子配置をもつ原子
の元素名を記せ。
酸化物が強いアルカリ性を示す第
３周期の元素の元素名を記せ。
表は周期表の一部で原子番号が書いて
ある。元素記号で答えよ。
第２周期の元素で１価の陽イオン
になりやすい元素。
第３周期の元素で２価の陰イオン
になりやすい元素。
３個の電子を失ってＮe と同じ電子配置となる元素。
２個の電子をもらってＡr と同じ電子配置となる元素。
第２周期の元素で電子を失う傾向の最も強い元素。
目次
2015年12月3日木曜日
福山市駅家町 服部大池
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2015.12.3.
2015.12.3.
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