概要
第5周期元素とは、周期表の第5の横列（周期）に位置する化学元素の総称である。この列は一般に第5周期と呼ばれ、元素の長形式周期表の一部をなす。第5周期には金属、半金属、非金属が幅広く含まれ、最後は希ガスで終わる。
電子構造と特徴
第5周期のすべての元素は、第1から第5の主エネルギー準位に電子を持ち、とくに第5殻に1個以上の電子を持つ。原子番号が周期を横切って増えるにつれ、電子は利用可能な副殻を順に埋めていく。まず2個の電子が5s軌道に入り、10個が4d副殻を占め、最大6個が5p軌道を占める。この充填のしかたにより、第5周期元素は他の周期の元素と比べて独特の化学的・物理的性質を示す。殻や軌道の背景については電子殻を参照。
第5周期の構成元素
第5周期には18元素が含まれ、アルカリ金属から始まり希ガスで終わる。以下のとおりである。
- ルビジウム (Rb)
- ストロンチウム (Sr)
- イットリウム (Y)
- ジルコニウム (Zr)
- ニオブ (Nb)
- モリブデン (Mo)
- テクネチウム (Tc)
- ルテニウム (Ru)
- ロジウム (Rh)
- パラジウム (Pd)
- 銀 (Ag)
- カドミウム (Cd)
- インジウム (In)
- スズ (Sn)
- アンチモン (Sb)
- テルル (Te)
- ヨウ素 (I)
- キセノン (Xe)
化学傾向と注目すべき性質
第5周期を横断すると、金属的性質、イオン化エネルギー、電気陰性度は徐々に変化する。左側の元素は金属性が強く電子を失いやすい一方、右側の元素は電子を受け取りやすいか、共有結合を作りやすい。充填された、あるいは部分的に充填された4d副殻の存在は、同じ族で周期が異なる元素と比べて、触媒作用、錯体形成、酸化数に重要な違いをもたらす。第5周期の遷移金属のいくつかは、重要な触媒や構造材料として用いられる。
歴史・発見・分類
元素を周期に配列する考え方は、化学者が原子量と化学的類似性に基づいて元素を整理した19世紀に確立した。現代では、原子番号と量子力学によってその妥当性が説明される。第5周期の多くの元素は、鉱物分析、電気化学的方法、実験技術の向上を通じて18〜20世紀に発見または単離された。標準的な化学文献やオンラインの周期表資料では、参考書や詳細な表を利用できる（周期表の資料）。
用途と意義
第5周期の原子は、技術、医療、産業の幅広い分野に現れる。ルビジウムは研究や電子機器で限定的に使われ、ストロンチウムは花火やセラミックスに用いられる。モリブデンとニオブは高強度合金元素として、パラジウムとロジウムは自動車用および工業用触媒として、銀とインジウムは電子機器に、ヨウ素は栄養と医療に、キセノンは照明や麻酔研究に関わる。4d系列の多様な化学は、第5周期を触媒化学と材料科学において重要なものにしている。追加の入門資料としては元素の概要や、ルビジウムのデータのような専門資料、また希ガスの要約や電子構造ガイドのような一般的なまとめがある。