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周期表は、列と行に編成されています。周期表を右から左に読むと、核内の陽子の数が増えます。各行はエネルギーレベルを表します。各列の要素は、同様の特性と同じ数の価電子を共有しています。価電子は、最も外側のエネルギーレベルにある電子の数です。
電子数
•••Tomasz Wyszoamirski / iStock / Getty Images各エネルギーレベルの電子数は、周期表に表示されます。各行の要素数は、各レベルを満たすのに必要な電子の数を示しています。水素とヘリウムは、周期表の最初の行または期間にあります。したがって、最初のエネルギーレベルは合計2つの電子を持つことができます。 2番目のエネルギーレベルには8つの電子があります。 3番目のエネルギーレベルには、合計18個の電子を含めることができます。 4番目のエネルギーレベルには32個の電子があります。アウフバウの原理によると、電子は最初に最低エネルギーレベルを満たし、エネルギーレベルが満杯になる前にのみ、より高いレベルに構築されます。
軌道
各エネルギーレベルは、軌道と呼ばれる領域で構成されています。軌道とは、電子が見つかる確率の領域です。最初のエネルギーレベルを除く各エネルギーレベルには、複数の軌道があります。各軌道には特定の形状があります。この形状は、軌道内の電子が持つエネルギーによって決まります。電子は、軌道の形状内の任意の場所をランダムに移動できます。各要素の特性は、軌道内の電子によって決まります。
Sオービタル
•••Archeophoto / iStock / Getty ImagesS軌道は球体の形をしています。 S軌道は、常に各エネルギーレベルで最初に満たされます。周期表の最初の2列は、sブロックと呼ばれます。これは、これら2つの列の価電子がs軌道に存在することを意味します。最初のエネルギーレベルにはs軌道のみが含まれます。たとえば、水素はs軌道に1つの電子を持っています。ヘリウムはs軌道に2つの電子を持ち、エネルギーレベルを満たします。ヘリウムのエネルギーレベルは2つの電子で満たされているため、原子は安定しており、反応しません。
Pオービタル
各エネルギーレベルでs軌道が満たされると、p軌道が満たされ始めます。エネルギーレベルごとに3つのp軌道があり、それぞれプロペラブレードのような形をしています。各p軌道には2つの電子が保持されており、p軌道には合計6つの電子があります。 Hundの規則によれば、エネルギーレベルごとの各p軌道は、2番目の電子を獲得する前に1つの電子を受け取る必要があります。 pブロックは、ホウ素を含むカラムで始まり、希ガスのカラムで終わります。
DおよびF軌道
d軌道とf軌道は非常に複雑です。エネルギーレベルごとに5つのd軌道があり、3番目のエネルギーレベルから始まります。遷移金属はd軌道を構成します。 5番目のエネルギーレベルから始まるエネルギーレベルごとに7つのf軌道があります。ランタニドとアクチニドはf軌道を構成します。