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元素

げんそ

物質をその性質で分類した場合の包括的概念。
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概要

我々の生きるこの世界 (地球上、宇宙空間を問わない) に存在する原子を、その性質や姿かたちによって分類したもの。
現在はメンデレーエフの提唱した周期表にのっとった分類方法が使われている。これは原子の持つ陽子の数の少ない順に並べたもので、元素の性質などが把握しやすい。
元素は人工的に合成することもできる。天然に存在する元素は原子番号92番のウランまでだが、合成された原子ではさらに重い物も存在する。現在は原子番号118番のオガネソンまでが発見・命名されていて、それ以降の未発見元素は仮名称を与えられている。

歴史

元素という発想自体は古代ギリシア時代から存在した。タレスは、すべての物質は空気の4大元素に帰せしめられるとした。また、食物を構成する元素には固有の形状があり、それがを刺激することで味覚の元となっているのだとも考えられていた。
上記のタレスの理論によれば、あらゆる物質にはその「根源となるもの」が存在し、それに特殊な性質が加わることで、その「根源となるもの」が火になったり水になったりなどする(つまり特有の物質としての振る舞いを得る)とされていた。したがって、何らかの手段でその性質を変更すれば、ある物質から別の物質に変化するものと考えられていた。

これを実現しようとしたのが錬金術であり、賢者の石とともに他の物質を物理変化させることで黄金を得ようとしたものである。錬金術の試みはもちろんことごとく失敗に終わったが、そこから多種多様の化学物質が発見されたことは特筆せねばなるまい。

東洋においては、を元素とする陰陽説や、の五つを元素とする五行説が生まれた。

近代的な元素の概念を確立したのはロバート・ボイルであり、1661年に執筆した『懐疑的化学者』にて、古代ギリシアの思索だけに頼った元素論を否定した上で、実験的に元素を探求する事を訴え、「これ以上単純な物質に分けられないもの」を意味する粒子説を提唱、それは古代ギリシアのように4~5種類には収まらない事を主張した。自然科学や実験という現在でイメージされるような概念や手法がまだ誕生して間もない頃を考えれば、これは画期的な概念であった。

元素一覧

全てが放射性同位体の元素は元素名を斜体にして表している。

原子番号元素記号元素名標準状態での相特記事項
1H水素気体最も軽い元素。
2Heヘリウム気体融点と沸点が最低の元素。
3Liリチウム固体最も密度が軽い金属元素。
4Beベリリウム固体
5Bホウ素固体
6C炭素固体有機化学の要となる元素。
7N窒素気体地球の大気で最も多く存在する元素。
8O酸素気体地球の表層域で最も多く存在する元素。
9Fフッ素気体反応性が最も高い元素。
10Neネオン気体
11Naナトリウム固体
12Mgマグネシウム固体
13Alアルミニウム固体
14Siケイ素固体
15Pリン固体
16S硫黄固体
17Cl塩素気体
18Arアルゴン気体
19Kカリウム固体
20Caカルシウム固体
21Scスカンジウム固体最も小さい遷移元素。
22Tiチタン固体
23Vバナジウム固体
24Crクロム固体
25Mnマンガン固体
26Fe固体恒星内元素合成の終着点。
27Coコバルト固体
28Niニッケル固体
29Cu固体
30Zn亜鉛固体
31Gaガリウム固体
32Geゲルマニウム固体
33Asヒ素固体
34Seセレン固体
35Br臭素液体常温で液体の唯一の非金属元素。
36Krクリプトン気体
37Rbルビジウム固体
38Srストロンチウム固体
39Yイットリウム固体
40Zrジルコニウム固体
41Nbニオブ固体
42Moモリブデン固体
43Tcテクネチウム固体全ての同位体が放射性である最軽元素。
44Ruルテニウム固体
45Rhロジウム固体
46Pdパラジウム固体
47Ag固体
48Cdカドミウム固体
49Inインジウム固体
50Snスズ固体
51Sbアンチモン固体
52Teテルル固体
53Iヨウ素固体
54Xeキセノン気体
55Csセシウム固体
56Baバリウム固体
57Laランタン固体
58Ceセリウム固体
59Prプラセオジム固体
60Ndネオジム固体
61Pmプロメチウム固体
62Smサマリウム固体
63Euユウロピウム固体
64Gdガドリニウム固体
65Tbテルビウム固体
66Dyジスプロシウム固体
67Hoホルミウム固体
68Erエルビウム固体
69Tmツリウム固体
70Ybイッテルビウム固体
71Luルテチウム固体
72Hfハフニウム固体
73Taタンタル固体
74Wタングステン固体融点と沸点が最高の元素 (異なる試験値あり) 。
75Reレニウム固体融点と沸点が最高の元素 (異なる試験値あり) 。
76Osオスミウム固体最も密度の大きな元素。
77Irイリジウム固体
78Pt白金固体
79Au固体
80Hg水銀液体常温で液体の唯一の金属元素。
81Tlタリウム固体
82Pb固体
83Biビスマス固体これ以降全ての元素は放射性同位体のみになる。
84Poポロニウム固体
85Atアスタチン不明目に見える量が合成された事のない最軽元素。
86Rnラドン気体
87Frフランシウム不明
88Raラジウム固体
89Acアクチニウム固体
90Thトリウム固体
91Paプロトアクチニウム固体
92Uウラン固体自然界で大量にある最重元素。
93Npネプツニウム固体
94Puプルトニウム固体天然由来の物が現在でも地球上に存在する最重元素。
95Amアメリシウム固体一般人が所持可能な最重元素。
96Cmキュリウム固体
97Bkバークリウム固体
98Cfカリホルニウム固体
99Esアインスタイニウム固体目に見える量が合成された最重元素。
100Fmフェルミウム不明原子炉・核兵器で合成可能な最重元素。
101Mdメンデレビウム不明これ以降全ての元素は加速器でのみ合成可能。
102Noノーベリウム不明
103Lrローレンシウム不明
104Rfラザホージウム不明
105Dbドブニウム不明
106Sgシーボーギウム不明
107Bhボーリウム不明
108Hsハッシウム不明化合物が合成されている最重元素。
109Mtマイトネリウム不明
110Dsダームスタチウム不明
111Rgレントゲニウム不明
112Cnコペルニシウム不明
113Nhニホニウム不明欧米露以外で発見された初の元素。
114Flフレロビウム不明
115Mcモスコビウム不明
116Lvリバモリウム不明
117Tsテネシン不明2018年時点で発見が最も遅い元素。
118Ogオガネソン不明2018年時点で発見されている最重元素。
119Uueウンウンエンニウム不明合成報告が一切ない最軽元素。
120Ubnウンビリニウム不明
121Ubuウンビウニウム不明
122Ubbウンビビム不明
123Ubtウンビトリウム不明合成が試みられたことがない最軽元素。
124Ubqウンビクアジウム不明
125Ubpウンビペンチウム不明
126Ubhウンビヘキシウム不明魔法数であり安定性が期待されている。
127Ubsウンビセプチウム不明合成が試みられたことがある最重元素。
137Utsウントリセプチウム不明古典論で存在が許される上限の元素。
173Ustウンセプトトリウム不明相対論で存在が許される上限の元素。
218Buoビウンオクチウム不明グレン・シーボーグの拡張周期表の終わり。

関連イラスト

四大元素
【元素カード】水素




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袁崇煥:字(あざな)が「元素」。

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