第一部:化学と物質構造 元素と周期表

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 ここでは,個々の元素の紹介を,【生活の中の第 1 族 (水素+アルカリ金属元素)】, 【実用される第 2 族( Be,Mg +アルカリ土類金属元素)】, 【実用される第 17 族(ハロゲン元素)】, 【実用される第 18 族(希ガス元素)】, 【非金属元素(ハロゲン,希ガス元素は除く)】, 【半金属元素(ハロゲン元素は除く)】, 【実用範囲の広い金属元素(アルカリ金属,アルカリ土類金属は除く)】, 【その他の実用される金属元素】, 及び【実用例のほとんどない元素】 に分けて紹介する。

 元素一覧

 それぞれの元素について,元素記号,原子番号,原子量の他に,化学便覧などを参考に,その元素単体の融点,沸点,及び主な用途を紹介する。


生活の中の第 1 族 (水素+アルカリ金属元素)原子番号順
元素記号原子番号原子量融点(℃)沸点(℃)密度(kg/m2)元素名 : 用途など
H11.008-259.14-252.870.08988
気体 0℃
  水素 : 多用途
Li36.941180.541330534
固体 室温
  リチウム : 多用途
Na1122.9997.72883968
固体 室温
  ナトリウム : 多用途
K1939.163.38759862
固体 室温
  カリウム : 多用途
Rb3783.4739.316881532
固体 室温
  ルビジウム : 原子時計,放射性を利用した農学,医学分野でのトレーサーなど
Cs55132.928.46711930
固体 室温
  セシウム : 原子時計の基準,光電デバイス,磁気センサー,レーザー,メタノール,無水フタル酸,スチレンなどの有機合成時の触媒など

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実用される第 2 族 ( Be,Mg +アルカリ土類金属元素)原子番号順
元素記号原子番号原子量融点(℃)沸点(℃)密度(kg/m2)元素名 : 用途など
Be49.012128724691847.7
固体 室温
  ベリリウム : 多用途
Mg1224.3165010911738
固体 室温
  マグネシウム : 多用途
Ca2040.0884214841550
固体 室温
  カルシウム : 多用途
Sr3887.6277713822640
固体 室温
  ストロンチウム : 花火(赤),高温超電導体,フェライト磁石,ディスプレイ用ガラスなど
Ba56137.372616373510
固体 室温
  バリウム : 顔料,造影剤,電子デバイス,フェライト磁石など
Ra8822670017375500
固体 室温
  ラジウム : 医療用放射線源,夜光塗料など

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実用される第 17 族 (ハロゲン元素)原子番号順
元素記号原子番号原子量融点(℃)沸点(℃)密度(kg/m2)元素名 : 用途など
F919-219.62-188.121.696
気体 0℃
  フッ素 : エレキシマレーザー,ガラス工業,光ファイバー,燃料の酸化剤,ふっ素樹脂など
Cl1735.45-101.5-34.043.214
気体 0℃
  塩素 : 多用途
Br3579.9-7.258.783103
液体 室温
  臭素 : 染料,難燃剤,感光材など
I53126.9113.7184.34933
固体 室温
  ヨウ素 : 消毒薬,医薬品,防かび剤など工業用途など

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実用される第 18 族 (希ガス元素)原子番号順
元素記号原子番号原子量融点(℃)沸点(℃)密度(kg/m2)元素名 : 用途など
He24.003-272.2-268.930.1786
気体 0℃
  ヘリウム : 気球,冷媒,大深度潜水用人工空気,分析用搬送ガスなど
Ne1020.18-248.59-246.080.9002
気体 0℃
  ネオン : ネオン管,気球,大深度潜水用人工空気など
Ar1839.95-189.3-185.81.784
気体 0℃
  アルゴン : 水銀灯などの封入ガス,分析用搬送ガス,アーク溶接用保護ガス,アルゴンレーザーなど
Kr3683.8-157.36-153.223.749
気体 0℃
  クリプトン : クリプトンランプ
Xe54131.3-111.7-108.15.894
気体 0℃
  キセノン : キセノンランプ,複層ガラスの断熱ガスなど
Rn86222-71-61.89.73
気体 0℃
  ラドン : 地下構造調査用途のトレーサー

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非金属元素(ハロゲン,希ガス元素は除く)元素名順
元素記号原子番号原子量融点(℃)沸点(℃)密度(kg/m2)元素名 : 用途など
S1632.07115.2444.61957
斜方晶 室温
  硫黄 : 多用途
O816-218.4-182.961.429
気体 0℃
  酸素 : 多用途
Se3478.96221684.94810
灰色セレン 室温
  セレン : コピー機感光ドラム,整流器,ガラス着色剤など
C612.01昇華36422260
黒鉛 室温
  炭素 : 多用途
N714.01-209.86-195.81.2506
気体 室温
  窒素 : 多用途
P1530.9744.22801823
白リン 室温
  リン : 多用途

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半金属元素(ハロゲン元素は除く)元素名順
元素記号原子番号原子量融点(℃)沸点(℃)密度(kg/m2)元素名 : 用途など
Sb51121.8630.6315876697
固体 室温
  アンチモン : 多用途
Si1428.09141423552329
固体 室温
  ケイ素 : 多用途
Ge3272.63938.2528335323
固体 室温
  ゲルマニウム : 半導体添加剤,光学部品,ペットボトル製造用触媒など
Te52127.6449.59886240
固体 室温
  テルル : 太陽電池(熱電交換素子),電子部品など
As3374.92昇華6155727
固体 室温
  ヒ素 : 毒性を利用した農薬,発光ダイオードなど
B510.81207639272370
結晶 室温
  ホウ素 : 多用途

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実用範囲の広い金属元素 (アルカリ金属,アルカリ土類金属は除く)元素名順
元素記号原子番号原子量融点(℃)沸点(℃)密度(kg/m2)元素名 : 用途など
Zn3065.38419.539077140
固体 室温
  亜鉛 : 防食被覆,電気防食,防食顔料など多用途
Al1326.98660.3225192699
固体 室温
  アルミニウム : 構造材料,防食被覆,顔料,硬貨など多用途
Au791971064285619300
固体 室温
  金(ゴールド) : 宝飾品,めっき材,電気配線など多用途
Ag47107.9961.8216210490
固体 室温
  銀(シルバー) : 宝飾品,めっき材,抗菌材,電気製品など多用途
Cr2452190726717190
固体 室温
  クロム : めっき材,合金成分,顔料など多用途
Co2758.93149529278900
固体 室温
  コバルト : 合金成分,顔料など多用途
Hg80200.6-38.83356.7313534
液体 室温
  水銀(マーキュリー) : 多用途
Sn50118.7231.926027.365
βすず 室温
  スズ : めっき材,合金成分など多用途
W74183.83422555519250
固体 室温
  タングステン : 合金成分など多用途
Ti2247.87166832874506
固体 室温
  チタン : 耐食材料,生体材料,顔料,光触媒など多用途
Fe2655.85153828627874
固体 室温
  鉄 : 構造材料,ホッカイロ,顔料など多用途
Cu2963.55108425628940
固体 室温
  銅 : 電気機器,配線材料,合金成分など多用途
Pb82207.2327.5174911340
固体 室温
  鉛 : 合金成分,防食被覆など多用途
Ni2858.69145529138908
固体 室温
  ニッケル : めっき材,合金成分など多用途
Pt78195.11768382521450
固体 室温
  白金(プラチナ) : 宝飾品,めっき材など多用途
V2350.94191034076000
固体 室温
  バナジウム : 合金成分など多用途
Mn2554.94124620617210
固体 室温
  マンガン : 合金成分など多用途
Mo4295.962623463910280
固体 室温
  モリブデン : 合金成分,顔料など多用途

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その他の実用される金属元素元素名順
元素記号原子番号原子量融点(℃)沸点(℃)密度(kg/m2)元素名 : 用途など
Yb70173.182411966900
固体 室温
  イッテルビウム : ガラス着色剤,YAGレーザー添加剤など
Y3988.91152633364472
固体 室温
  イットリウム : 鋳鉄,製鋼添加剤,LED,発光体,レーザー,超伝導体など
Ir77192.22466442822560
固体 室温
  イリジウム : キログラム原器,メートル原器,点火プラグ,万年筆ペン先など
In49114.8156.620727310
固体 室温
  インジウム : 透明導電膜,半導体添加剤など
U922381132.3413119100
固体 室温
  ウラン : 核燃料など
Er68167.3152928689066
固体 室温
  エルビウム : ガラス着色剤,光ファイバーなど
Os76190.23033501222590
固体 室温
  オスミウム : 万年筆ペン先,触媒
Cd48112.43217658650
固体 室温
  カドミウム : 顔料,二次電池,原子炉制御材,
Gd64157.3131232737900
固体 室温
  ガドリウム : 磁性材料,MRI造影剤,原子炉制御材など
Ga3169.7229.7624035907
固体 室温
  ガリウム : LED
Sm62150.4107217947520
固体 室温
  サマリウム : サマリウムコバルト磁石,還元剤,ガラス添加剤,など
Dy66162.5140725628540
固体 室温
  ジスプロシウム : 原子炉制御材,高輝度放電ランプ,ネオジム磁石添加剤など
Zr4091.22185544096520
固体 室温
  ジルコニウム : 顔料,圧電素子,原子炉燃料棒など
Sc2144.96154128362985
固体 室温
  スカンジウム : 有機合成触媒,蓄電池電極,ジルコニア磁器添加剤
Ce58140.179534436770
固体 室温
  セリウム : 研磨剤,蛍光体,顔料,鉄鋼添加剤,燃料電池など
Tl81204.4304147311850
固体 室温
  タリウム : 殺鼠剤,ガラス,光ファイバー添加剤
Ta73180.93017545816690
固体 室温
  タンタル : コンデンサー,フィラメント,人工骨・歯,宝飾品など
Tm69168.9154519509320
固体 室温
  ツリウム : 光ファイバー
Tc43982157426511000
固体 室温
  テクネチウム : 検査用医薬品
Tb65158.9135632308229
固体 室温
  テルビウム : 蛍光体,磁性膜など
Nb4192.91247747448570
固体 室温
  ニオブ : 鉄鋼添加剤,圧電素子,熱電素子,超伝導体など
Nd60144.2102430747010
固体 室温
  ネオジム : ネオジム磁石,超伝導体,レーザー,ガラス添加剤など
Hf72178.52233460313310
固体 室温
  ハフニウム : 原子炉制御棒,プラズマ電極,プラズマアークノズルなど
Pd46106.41555296312023
固体 室温
  パラジウム : 水素吸蔵合金,歯科治療
Bi83209271.515699780
固体 室温
  ビスマス : 鉛フリーはんだ,低融点合金,熱電変換素子,超伝導体など
Pr59140.993535206770
固体 室温
  プラセオジム : ガラス着色剤,光ファイバーなど
Eu6315282615295260
固体 室温
  ユウロビウム : 磁性半導体,蛍光体など
La57138.992034646162
固体 室温
  ランタン : セラミックコンデンサー,光学レンズ,水素吸蔵合金など
Ru44101.12334415012450
固体 室温
  ルテニウム : 有機合成触媒,ハードディスク
Re75186.23186559621020
固体 室温
  レニウム : 水素化触媒,ジェットエンジン,熱電対など
Rh45102.91964369512410
固体 室温
  ロジウム : 排ガス制御用触媒,めっき材,有機合成触媒,宝飾品の着色など

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実用例のほとんどない元素原子番号順
元素記号原子番号原子量融点(℃)沸点(℃)密度(kg/m2)元素名 : 用途など
Pm61145104230007260
固体 室温
  プロメチウム : 研究用途
Ho67164.9146127208790
固体 室温
  ホルミウム : 研究用途,高価で希少なため
Lu71175165234029841
固体 室温
  ルテチウム : 研究用途
Po842092549629196
単純立方晶 室温
  ポロニウム : 研究用途,キューリー夫妻発見の元素
At85210302337?
  アスタチン : 研究用途,強い放射能と短い半減期のため
Fr87223? 27? 6771870
固体 室温
  フランシウム : 研究用途,希少で不安定なため
Ac892271050320010000
固体 室温
  アクチニウム : 研究用途。希少で毒性があるため
Th902321842478811700
固体 室温
  トリウム : 研究用途,過去に実用されていた分野で代替が進む
Pa912311568402715370
固体 室温
  プロトアクチニウム : 研究用途。希少で毒性があるため
Np93237637400020450
固体 室温
  ネプツニウム : 核反応生成物(天然に僅か)
Pu94239639.4322819816
固体 室温
  プルトニウム : 核反応生成物(ウラン鉱石に微量存在)
Am952431176260712000
固体 室温
  アメリシウム : 人工放射性元素
Cm962471340311013510
固体 室温
  キュリウム : 人工放射性元素
Bk9724798613250
固体 室温
  バークリウム : 人工放射性元素
Cf9825290015100
固体 室温
  カルホニウム : 人工放射性元素
Es992528608840
固体 室温
  アインスタイニウム : 人工放射性元素
Fm1002571527
  フェルミウム : 人工放射性元素
Md101258827
  メンデレビウム : 人工放射性元素
No102259
  ノーベリウム : 人工放射性元素
Lr103262
  ローレンシウム : 人工放射性元素(1963)
Rf1042672100550023000
固体 室温
  ラザホージウム : 人工放射性元素(1997)
Db105268
  ドブニウム : 人工放射性元素(1997)
Sg106271
  シーボーギウム : 人工放射性元素(1997)
Bh107272
  ボーリウム : 人工放射性元素(1997)
Hs108277
  ハッシウム : 人工放射性元素(1997)
Mt109276
  マイトネリウム : 人工放射性元素(2003)
Ds110281
  ダームスタチウム : 人工放射性元素(2003)
Rg111280
  レントゲニウム : 人工放射性元素(2004)
Cn112285
  コベルニシウム : 人工放射性元素(2010)
Nh1132864001100
  ニホニウム ( nihonium ): 人工放射性元素,2004年日本理化学研究所が合成を報告,暫定名称ウンウントリウム( Uut )を 2016年に改名
Fl11428970150
  フレロビウム : 人工放射性元素(2012)
Mc1152894001100
  モスコビウム ( Moscovium ): 人工放射性元素,2003年にロシアとアメリカ合衆国のチームが合成を報告,暫定名称ウンウンペンチウム( Uup )を 2016年に改名
Lv116293300900
  リバモリウム : 人工放射性元素(2012)
Ts117294
  テネシン ( Tennessine ): 人工放射性元素,2010年にロシアとアメリカ合衆国のチームが合成を報告,暫定名称ウンウンセプチウム( Uus )を 2016年に改名
Og118294
  オガネソン ( Oganesson ): 人工放射性元素,2002年にロシアとアメリカ合衆国のチームが合成を報告,暫定名称ウンウンオクチウム( Uuo )を 2016年に改名
 なお,2020年現在で,未発見であるが,核融合の実験などを通じて合成の可能性が考えられる元素として,周期表第 8周期(原子番号 122 )まで報告されている。

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