なぜ周期律表は左右対称ではないの?

質問

昔から疑問に思っていたのですが、

どうして元素の周期律表は左右対称ではないのでしょうか?
一行目は左はH,右はHeでいいですが
二行目は左はLi,Beの二個に対して,右はB,C,N,O,F,Neの6個
三行目も左は二個なのに右は6個ですよね。
なんか美しくないですよね?

四行目からは綺麗に18個ずつ並びますよね。
七行目はこれまた複雑だし、、

もしかして将来にはHとHeに16の元素がある事が予言されていて,最終的には周期律表は綺麗な長方形に埋まる予定なのでしょうか?

そして,八行目,九行目,,,と将来は増えていくのでしょうか?

回答No.5

yespanyong · ベストアンサー

元素は原子核と電子から構成されており、電子は原子核の周囲を回っています。そして、その電子がとる軌道にはs軌道、p軌道、d軌道など何種類かの軌道があります。

周期表の二行目三行目が左2個右6個になっているのは、s軌道に電子が2個しか入らず、p軌道に電子が6個しか入らないことによるものです。
その次のd軌道は電子が10個入りますが、その10個分が左2個右6個に分かれている間の10マス分、さらにその次のf軌道14個分は欄外に書かれることの多いランタノイドやアクチノイドの個数分になります。

一行目が2個、二行目三行目が8個、四行目五行目が18個と、下に行くにしたがって個数が増えるのは、何も無秩序に増えているわけではなく、厳格な規則性があります。
この規則を機械的に当てはめていくと、六行目七行目は(それぞれランタノイド、アクチノイドも含めて)32個、八行目九行目は50個ということになります。
(実際にその通りに原子が存在しうるかどうかはわかりません)

通常最も良く使われるタイプの周期表ではどうしても18族と1族が分断されるため、美しさを追求するには無理があります。
渦巻型周期表や螺旋型周期表などがお勧めです。

＞一行目は左はH,右はHeでいいですが
これについては実は良くないという人もいます。周期表でHをどこに置くかというのは一時期議論の的になっていたこともあります。
というのも、Hはその特異な性質のため、純粋に化学的見地からみると1族～18族のどの族にも分類できないのです。

実際、現在の周期表ではHは便宜的に1族に置かれることが多いですが、1族の他の元素はみんなアルカリ金属なのにHは基本的に金属的性質は示しません(超高圧下では金属水素になったりもしますが)。
そのため、昔の周期表ではHがFeの真上あたりで宙に浮いているような格好で記されているものもよく見かけました。

そのようなHの特異性が渦巻型周期表では一目で直感できます。
ぜひ参考にしてみてください。

お礼

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回答No.7

malaytrace

使いやすいように縦横になっているだけで、「表」としての役割でなく元素の周期性をイメージするのならば、「らせん状」と考えておかれたらいいと思います。そういう図も見たことがありますよ。
蚊取り線香の一番内側に水素とヘリウム、２周目にリチウム...と考えます。外側になるほど元素数が増えるのを直感的に捉えられるかと思います。
ランタノイドやアクチノイドを欄外でなく表中に入れた「超長周期型周期表」というのも提案されたりしていますが、理論的に合理的ではあるものの、普及しないですね。大き過ぎて書物に入れたり、掲示物にしにくいからでしょう。
縦横の表でも化学屋さんの頭の中で、元素列はらせん状、あるいは円錐の側面のようになっているわけです。

お礼

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回答No.6

zxf21361

本論に関係ないところですが，「周期律表」ではなく「周期表」です。

お礼

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回答No.4

chie65536（@chie65535）

＞もしかして将来にはHとHeに16の元素がある事が予言されていて,最終的には周期律表は綺麗な長方形に埋まる予定なのでしょうか?

それは無いです。

Hは陽子が１個、Heは陽子が２個です。

すると、HとHeの間には「陽子が１個より多く、２個より少ない」と言う元素が来る事になります。

しかし「１個より多く、２個より少ない」になる為には、1.5個、とか、半端な個数になってしまいます。

周期表は「元素を、順番に、同じような性質の物が同じような場所に来るように並べただけ」なので「空いている部分に入る予定の元素は無い」です。

＞なんか美しくないですよね?

同じ性質の物が同じ列に来るように並べてあるので、それぞれの元素の性質が解っているなら「とても美しく並んでいる」と思える筈なんですが。

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回答No.3

trajaa

考え方が逆

周期表があって元素が生まれたわけでなく

この世に存在する元素をその性質ごとに分類してみたら一定グループに分けることが出来た
更に元素やそのグループを研究すると、そこにある程度の周期性が表れた

ということで、元素やそのグループを周期表という様式でまとめてみたというだけの話

ＨとＨｅの間には何も生まれない
段が下がれば下がるほど不安定な元素になり、自然界に存在し得ない
今、研究されているのも人工的な環境を準備して無理やり発生させているだけ
これ以上は無理ぽ

お礼

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回答No.2

Tacosan

「かつての並べ方」に由来するので, この辺はしょうがないところだったりします.

そもそも左右対称でなければならない理由などありませんし, 周期律表の書き方だって「それ」しかないわけでもありませんが.

お礼

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回答No.1

DarkMoon

HとHeの間には元素はないと思います。

原子核の外側に存在できる電子の数が、決まっているみたいです。

K殻は2個まで
L殻以下は8個まで

お礼

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