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。

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、すべての物質は火・土・水・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、それが舌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、陽と陰を元素とする陰陽説や、木・火・土・金・水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
1	H	水素	気体	最も軽い元素。
2	He	ヘリウム	気体	融点と沸点が最低の元素。
3	Li	リチウム	固体	最も密度が軽い金属元素。
4	Be	ベリリウム	固体
5	B	ホウ素	固体
6	C	炭素	固体	有機化学の要となる元素。
7	N	窒素	気体	地球の大気で最も多く存在する元素。
8	O	酸素	気体	地球の表層域で最も多く存在する元素。
9	F	フッ素	気体	反応性が最も高い元素。
10	Ne	ネオン	気体
11	Na	ナトリウム	固体
12	Mg	マグネシウム	固体
13	Al	アルミニウム	固体
14	Si	ケイ素	固体
15	P	リン	固体
16	S	硫黄	固体
17	Cl	塩素	気体
18	Ar	アルゴン	気体
19	K	カリウム	固体
20	Ca	カルシウム	固体
21	Sc	スカンジウム	固体	最も小さい遷移元素。
22	Ti	チタン	固体
23	V	バナジウム	固体
24	Cr	クロム	固体
25	Mn	マンガン	固体
26	Fe	鉄	固体	恒星内元素合成の終着点。
27	Co	コバルト	固体
28	Ni	ニッケル	固体
29	Cu	銅	固体
30	Zn	亜鉛	固体
31	Ga	ガリウム	固体
32	Ge	ゲルマニウム	固体
33	As	ヒ素	固体
34	Se	セレン	固体
35	Br	臭素	液体	常温で液体の唯一の非金属元素。
36	Kr	クリプトン	気体
37	Rb	ルビジウム	固体
38	Sr	ストロンチウム	固体
39	Y	イットリウム	固体
40	Zr	ジルコニウム	固体
41	Nb	ニオブ	固体
42	Mo	モリブデン	固体
43	Tc	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。
44	Ru	ルテニウム	固体
45	Rh	ロジウム	固体
46	Pd	パラジウム	固体
47	Ag	銀	固体
48	Cd	カドミウム	固体
49	In	インジウム	固体
50	Sn	スズ	固体
51	Sb	アンチモン	固体
52	Te	テルル	固体
53	I	ヨウ素	固体
54	Xe	キセノン	気体
55	Cs	セシウム	固体
56	Ba	バリウム	固体
57	La	ランタン	固体
58	Ce	セリウム	固体
59	Pr	プラセオジム	固体
60	Nd	ネオジム	固体
61	Pm	プロメチウム	固体
62	Sm	サマリウム	固体
63	Eu	ユウロピウム	固体
64	Gd	ガドリニウム	固体
65	Tb	テルビウム	固体
66	Dy	ジスプロシウム	固体
67	Ho	ホルミウム	固体
68	Er	エルビウム	固体
69	Tm	ツリウム	固体
70	Yb	イッテルビウム	固体
71	Lu	ルテチウム	固体
72	Hf	ハフニウム	固体
73	Ta	タンタル	固体
74	W	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) 。
75	Re	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) 。
76	Os	オスミウム	固体	最も密度の大きな元素。
77	Ir	イリジウム	固体
78	Pt	白金	固体
79	Au	金	固体
80	Hg	水銀	液体	常温で液体の唯一の金属元素。
81	Tl	タリウム	固体
82	Pb	鉛	固体
83	Bi	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。
84	Po	ポロニウム	固体
85	At	アスタチン	固体 (推定)	目に見える量が合成された事のない最軽元素。
86	Rn	ラドン	気体
87	Fr	フランシウム	固体 (推定)
88	Ra	ラジウム	固体
89	Ac	アクチニウム	固体
90	Th	トリウム	固体
91	Pa	プロトアクチニウム	固体
92	U	ウラン	固体	自然界で大量にある最重元素。
93	Np	ネプツニウム	固体
94	Pu	プルトニウム	固体	天然由来の核種が現在でも地球上に存在する最重元素。
95	Am	アメリシウム	固体	一般人が所持可能な最重元素。
96	Cm	キュリウム	固体
97	Bk	バークリウム	固体
98	Cf	カリホルニウム	固体
99	Es	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。
100	Fm	フェルミウム	固体 (推定)	原子炉・核兵器で合成可能な最重元素。
101	Md	メンデレビウム	固体 (推定)	これ以降全ての元素は加速器でのみ合成可能。
102	No	ノーベリウム	固体 (推定)
103	Lr	ローレンシウム	固体 (推定)
104	Rf	ラザホージウム	固体 (推定)
105	Db	ドブニウム	固体 (推定)
106	Sg	シーボーギウム	固体 (推定)
107	Bh	ボーリウム	固体 (推定)
108	Hs	ハッシウム	固体 (推定)
109	Mt	マイトネリウム	固体 (推定)
110	Ds	ダームスタチウム	固体 (推定)
111	Rg	レントゲニウム	固体 (推定)
112	Cn	コペルニシウム	固体 (推定)	化合物が合成されている最重元素。
113	Nh	ニホニウム	固体 (推定)	欧米露以外で発見された初の元素。
114	Fl	フレロビウム	気体 (推定)	常温で気体と推定されている唯一の金属元素。
115	Mc	モスコビウム	固体 (推定)
116	Lv	リバモリウム	固体 (推定)
117	Ts	テネシン	固体 (推定)	2019年時点で発見が最も遅い元素。
118	Og	オガネソン	固体 (推定)	2019年時点で発見されている最重元素。
119	Uue	ウンウンエンニウム	液体 (推定)	科学考証された合成報告が一切ない最軽元素。
120	Ubn	ウンビリニウム	固体 (推定)
121	Ubu	ウンビウニウム	固体 (推定)
122	Ubb	ウンビビム	不明	スーパーアクチノイドと推定されている最初の元素。
123	Ubt	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。
124	Ubq	ウンビクアジウム	不明
125	Ubp	ウンビペンチウム	不明
126	Ubh	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。
127	Ubs	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。
…	…	…	…	…
137	Uts	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。
…	…	…	…	…
173	Ust	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。
…	…	…	…	…
218	Buo	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。
…	…	…	…	…

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