周期表のブロック：s・p・d・fブロック
周期表を、最後に加わる電子を受け入れる原子副殻に基づいてs・p・d・fブロックへ区分する方法と、元素の性質および表の配置との関係を解説する。
周期表は一般に4つのブロックに分けられる。各ブロックは、最後に加わった電子が同じ種類の原子副殻を占める元素をまとめたものである。この構造上の区分は、繰り返し現れる化学的なパターンを明らかにし、元素の位置をその電子配置と結び付ける。表の配置の概要については、周期表を参照。
量子論的には、ブロックは元素の最高エネルギーの（外側の）電子を含む軌道の性質によって定義される。この最後の電子は原子の価電子殻の一部であり、s、p、d、またはf軌道に属する。この概念は、化学的挙動を決める電子の役割を重視するものである。関与する粒子については電子、軌道そのものについては原子軌道を参照。
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慣例的な4つのブロック
- sブロック：第1～2族（多くの場合ヘリウムも含む）。最高エネルギーの電子がs軌道にある元素であり、ナトリウムのような反応性の高い金属やアルカリ土類金属が代表的である。
- pブロック：第13～18族。金属、半金属、非金属を含み、塩素や炭素などのよく知られた元素が属する。
- dブロック（遷移金属）：第3～12族。部分的に満たされたd軌道を特徴とし、複数の酸化数や金属結合を示すことが多い（例：鉄、銅）。
- fブロック（ランタノイドおよびアクチノイド）：通常は主表の下に示される内遷移系列。電子がf軌道に入り、複雑な磁気的・光学的性質を生じさせる。
ブロックは、価電子の挙動、イオン電荷、金属性または非金属性の現れ方といった傾向を説明するのに役立つ。一部の配置には慣例の差がある。水素はsブロックに関連付けられることがある一方、別個に扱われる場合もあり、ヘリウムはs殻の電子配置にもかかわらず希ガスとともに表示されることがある。
ブロックの概念は数十年にわたり周期表理論の一部であり、シャルル・ジャネの研究などの代替的な配置で強調された。化学的挙動を整理するうえで有用ではあるが、ブロックは電子相互作用を単純化したものであり、絶対的な分類ではなく実用的な指針として用いられる。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com 周期表のブロック：s・p・d・fブロック Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/12206
出典
- doi.org : 10.1007/s10698-015-9216-1