めんまのつぶやき

【受験生・高校生必見!!】周期表の覚え方 -スイヘーリーベだけじゃナンセンス-

受験の天王山と言われる夏休みということで、今日は周期表の覚え方を紹介します。「スイヘーリーベ......」じゃないよ。

「スイヘーリーベ」だけ覚えるのはナンセンス

水兵 リーベ 僕の船 七曲がるシップス クラークか(H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Al K Ca)。

そんな語呂合わせを化学の授業で習った人も多いかと思いますが、これだけ覚えるのはあまり得策とはいえません。というのも周期表では基本的に価電子数が同じ同族元素(周期表で縦に並んだ元素)同士の性質が似ているので、横ではなく縦に覚えたほうが役に立つからです。

一番いいのは、スイヘーリーベ−で原子番号順に横を覚えた上で、下で紹介する語呂合わせで縦に展開することではないでしょうか。

周期表の概要

まずはとりあえず周期表を見てみましょう。周期表が見られるサイトとしては以下の3つがおすすめです。コンビニでA3用紙に印刷してトイレなどに張っておくといいかと思います。

  元素の周期表

  ChemReference

  一家に1枚|科学技術週間 SCIENCE & TECHNOLOGY WEEK

ココではChemReferenceからダウンロードできる下図の周期表を見ることにします。

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周期表は物質の構成成分(元素)である原子をその性質に着目して並べた表です。料理に例えるなら”世界をつくっている具材の一覧表”といったところでしょうか。具材がなければ料理はできませんし、化学において最も大事な表というわけです。

考案者はロシアの化学者 ドミトリー・メンデレーエフ。1869年のことです。メンデレーエフがすごいのは、当時見つかっていなかった元素の欄を空欄にして、そこに入るであろう元素の性質を予想したことです。この予想が見事に当たったことで周期表の重要性が認知されるようになっていったようです。

語呂合わせ

典型元素

1族 水素+アルカリ金属

H Li Na K Rb Cs Fr

エッチでリッチなKくんルビーせしめてフランスへ

※最外殻電子が1つ。水を激しく還元して水素ガスを発生。残った溶液は水酸化物イオンによって強いアルカリ性になります。だからアルカリ金属

※基本的にやわらかくてハサミで切れる金属

2族 Be+Mg+アルカリ土類金属

Be Mg Ca Sr Ba Ra

ベッドに潜ると、かするバラ

※最外殻電子数が2つ。こちらも水に入れるとアルカリ性。「土類」ってついてるけど石灰岩(CaCO3)みたいに土の中から見つかるからでしょうか?アルカリ金属のNaとかはNaClとして海水中に溶けてますし。

※ちなみに2族は2価の陽イオンになるから、一価の陽イオンになるアルカリ金属よりクーロン相互作用が大きくて、イオン結晶として析出しやすいイメージです。また陰イオン側も負電荷の価数が大きいほどクーロン相互作用が大きくなり析出しやすいイメージ。一概には言えないですが。

13族 ホウ素族

B Al Ga In Tl Nh

僕にあるのがインキンタムシにゃ

※Bがホウ素。13~16族は一番上にある元素の名前をとって「~族」と呼ばれることがあります。なんか「族」ってつくとヤバい集団っぽいですね。

※最外殻電子数は3つ。

※最後にとってつけたような「にゃ」が Nh(ニホニウム)。日本の名前を冠した113番目の元素ですね。名前が決まるまではUut(ウンウントリチウム)と呼ばれたいました。ウンが1でトリが3を表し、まさに113番って意味です。

14族 炭素族

C Si Ge Sn Pb

腰芸すんな

有機化学のキー元素、炭素の名前を冠した族です。

※最外殻電子数は4つで基本的に4本の結合を作ります。元素レベルで様々な結合の組み合わせが可能であることが、炭素を中心とした化合物の多様性を生んでいます。

15族 窒素族(プニクトゲン)

N P As Sb Bi

ニッポンの朝は酢豚とビール

※おっさん臭い語呂合わせですが、ご容赦下さい。

※最外殻電子は5つ。しかしNでは5つ中2つが孤立電子対(lone pair)となるため、結合の価数は基本的に3となります。P以降では結合の数が5つとなる場合があります(超原子価化合物)。これはNでは原子半径が小さいため、結合が多くなると混み合ってきて反発が大きくなるのに対し、P以降では原子半径が大きいため結合同士の反発がNより少ないためと思われます。

※Asはヒ素、Sbはアンチモンと呼びます。記号と呼び名の違いに注意して下さい。

16族 酸素族(カルコゲン)

O S Se Te Po

おっせぇテンポ

※酸素Oは過酸化物(R-O-O-R)のようにOが連続して連なると不安定で爆発の危険があります。これは各Oの2つの非共有電子対が反発するからではないかと考えられています。一方、Sでは斜方硫黄や単射硫黄のS8や、ゴム状硫黄S(Sのポリマー)などとして比較的安定に存在できます。これはOよりSのほうが原子半径が大きく、孤立電子対同士の反発が緩和されているためではないかと考えられます。

17族 ハロゲン

F Cl Br I At

ふっくらブラース私(I)にアタック

※有名なハロゲンです。ハゲロンじゃないよ。

※安定な一価の陰イオンとして海の中に存在することが多いようです。ヨウ素は特に海藻多いですし。ただしFは蛍石(CaF2)など、Clは岩塩(NaCl)などの形で陸上にも多く存在します。

18族 希ガス

He Ne Al Kr Xe Rn

変なネーチャン歩いて来ると奇声 Run(走る)

※最外殻電子は8個ですが、ちょうど8個の原子で軌道が全て埋まる(閉殻)ため、反応性がほとんどありません。故に価電子数(結合に関与する電子の数)は0個です。

※稀ガスとも書きます。反応性に乏しいことから稀(まれ)。または存在量が比較的少ないことから希少なことから希ガスと呼ぶものと思われます。

※窒素や臭素などは2原子分子となりますが、希ガス元素の場合結合をつくらないため単原子分子となります。分子間力が弱く、かなり重たいRnでも気体(ガス)として存在します。

遷移元素

典型元素は「典型的」な元素ということならば、遷移元素は「横に遷移する、移り変わる」元素という意味でしょう。その心は隣同士の元素の性質が似るということです。

これは遷移元素では内殻がまだ空いているのに、次の殻に電子が入ったり、途中でまた内殻にはいったりして最外殻電子数が隣同士で同じになることがあるためです。また結合に内殻電子も関与してきて価電子数も移り変わります。詳しいことは量子化学の世界の話になるので割愛します(というか自分の知識では正確に説明できない汗)が、覚え方は次の通りです。

まず横を覚える

Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

スカンジウム チタン バナジウム クロム マンガン 鉄 コバルト ニッケル 銅 亜鉛

※すみません。無理やり覚えて下さい汗

※日本では一般に3族から11族までを遷移元素と呼びますが、12族を含める流儀もあります。

※一応自分は下の歌で横を覚えました。

次に縦を覚える

Sc Y La Ac

すかいらーく

Ti Zr Hf Rf

地図はラフ

V Nb Ta Db

バナナ臭ったドブ

Cr Mo W Sg

来るもうすぐ

Mn Tc Re Bh

待ってくれボール

Fe Ru Os Hs

てるおハッスル

Co Rh Ir Mt

コーラいる?もっと

Ni Pd Pt Ds

妊婦借金だ

Cu Ag Au Rg

銅銀金レントゲン(”メダル元素+レントゲン”)

Zn Cd Hg Cn

全部かつらだハゲ コペルニシウムコペルニクス

最後に 

化学を習いはじめて最初に出てくる周期表。しかし勉強するにつれ何度も立ち戻ることになる大事な表です。この記事でそれを覚える手助けになれば幸いです。

各元素についてより知りたければ下記の本や下敷きがおすすめです。アフェリエイトじゃないので好きにクリックして下さい。

そのうち気が向いたら各元素について詳しく記事を書こうかと思います。

 

 

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