第1期元素とは、周期表の第1期(行)にある元素のことです。 周期表は、元素の繰り返しの性質を示すために、行に配列されています。 原子番号が大きくなると、元素は異なる性質を持つようになる。 化学的性質が繰り返されると、新しい行が始まる。 これは、同じグループの元素が似たような性質を持つことを意味します。 第1周期は、周期表の他の周期よりも元素の数が少ない。 第1期には、水素とヘリウムの2つの元素しかありません。 なぜ第一列の元素が少ないかは、現代の原子構造理論で説明できる。 量子物理学では、この周期は1s軌道を埋めてしまうからです。 第1期の元素は、二重奏の法則に従って、2個の電子だけで価電子帯を完成させることができます。 これらの元素は2個の電子しか保持できず、両方とも1s軌道にある。
周期的傾向
周期1には2つの元素しかないので、顕著な周期的傾向はありません。
周期表における周期1元素の位置
水素もヘリウムもsブロックに属していますが、他のsブロックの要素と同様の振る舞いをするわけではありません。
水素
水素の位置は、リチウムの上、炭素の上、フッ素の上、リチウムとフッ素の両方の上(2回出現)、または他の元素の上に浮いていて、周期表のどのグループにも属していません。
ヘリウム
ヘリウムは希ガスなので、周期表ではほとんどネオン(p-ブロック)より上に位置します。 しかし、電子配置が似ているため、ベリリウムより上になることもあります。
周期1の元素
化学元素 | 電子配置 | |||
---|---|---|---|---|
1 | H | Hydrogen | 非金属 | 1s1 |
2 | He | 希ガス | 1s2 |
水素
水素(記号:H)は化学元素の一つであります。 標準的な温度と圧力では、水素は色、におい、味を持ちません。 非金属に属し、非常に可燃性が高い。 分子式H2で表される二原子気体です。 原子質量は1.00794amuで、水素は最も軽い元素です。
水素は化学元素の中で最も多く存在します。 水素の存在比はおよそ75%である。 主系列の星は、プラズマ状態の水素が主成分である。 しかし、地球上では水素は少なくなっています。 そのため、水素は炭化水素(メタンなど)から工業的に生産されています。 生産現場では、現地で元素状水素を使用しています。 最大の市場は、ハイドロクラッキングなどの化石燃料のアップグレードと、主に肥料市場向けのアンモニア生産にほぼ均等に分かれています。 水素は電気分解のプロセスを用いて水から製造することもできますが、このプロセスは天然ガスからの水素製造よりも商業的にかなり高価です。
プロチウムとして知られる最も一般的な天然由来の水素の同位体は、陽子1個と中性子1個を有しています。 イオン化合物では、陽子1個からなる陽イオンとして正の電荷を帯びることも、水素化物として知られる陰イオンとして負の電荷を帯びることもある。 水素はほとんどの元素と化合物を形成することができ、水やほとんどの有機化合物に含まれている。 特に、可溶性分子間でプロトンの交換を伴う反応が多い酸塩基化学では重要な役割を果たす。
水素とさまざまな金属の相互作用は、多くの金属が水素脆化を起こすため、冶金学において非常に重要であり、燃料として使用するために水素を安全に貯蔵する方法を開発する上で重要である。 水素は希土類金属や遷移金属からなる多くの化合物への溶解性が高く、結晶質金属にも非晶質金属にも溶解することができる。 金属への水素の溶解度は、金属の結晶格子の局所的な歪みや不純物の影響を受けます。
Helium
Helium (He) は無色、無臭、無味、無毒、不活性の一原子化学元素で、周期表の希ガス系列を占め、原子番号は 2 である。
ヘリウムは1868年にフランスの天文学者ピエール・ヤンセンによって発見され、日食の光に未知の黄色のスペクトル線があることを初めて発見した。 1903年には、ヘリウムの最大の供給国であるアメリカの天然ガス田に大量のヘリウムが埋蔵されていることが発見されました。 ヘリウムは、低温工学、深海呼吸システム、超電導磁石の冷却、ヘリウムデート、気球の膨張、飛行船の揚力、アーク溶接やシリコンウェハーの成長など工業用の保護ガスとして使用されている。 また、少量のヘリウムを吸入すると、人間の声の音色や質が一時的に変化する。 液体ヘリウム-4の2つの流体相、ヘリウムIとヘリウムIIの挙動は、量子力学や超流動現象を研究する研究者にとって特に重要であり、超伝導など絶対零度に近い温度が物質に与える影響を調べている研究者にとっても重要である。 ほとんどのヘリウムはビッグバンで形成されましたが、星の中で水素が核融合することによって、新しいヘリウムが生み出されているのです。 地球上では、ヘリウムは比較的まれで、一部の放射性元素の自然崩壊により、放出されるアルファ粒子がヘリウム原子核で構成されているため、生成される。 この放射性ヘリウムは、天然ガス中に体積比で最大7%の濃度で閉じ込められており、分留という低温分離プロセスによって商業的に取り出している。
Layouts |
による元素一覧表 |
データページ | グループ | その他の元素カテゴリー | ブロック | Periods |
---|