周期表のなぞなぞと答え

答え：アルゴン (Ar)、原子番号 18。

1. 希ガスの仲間という手がかりは 18 族を指します。
2. その列で第 3 周期を探すと、交点にアルゴンがあります。
3. 溶接の手がかりも一致します。アルゴンは溶接部の周りを保護する雰囲気を作れます。

ポイント：用途をまだ知らなくても、族と周期で一つの元素を特定できます。出典：RSC — アルゴン。

答え：炭素 (C)、原子番号 6。

1. 第 2 周期と 14 族の交点は炭素です。
2. ダイヤモンドも黒鉛も炭素からできていますが、原子の並び方が違います。同じ元素で構造の異なる単体を同素体といいます。
3. 黒鉛は鉛筆の芯に使われるので、身近な筆記材料とダイヤモンドには同じ元素が含まれます。

ポイント：見た目が違っても、別の元素とは限りません。出典：RSC — 炭素。

答え：ナトリウム (Na)、原子番号 11。

1. アルカリ金属は 1 族にありますが、水素はこの金属の仲間には含まれません。
2. 第 3 周期の 1 族元素はナトリウムです。
3. 食塩は塩化ナトリウム、NaCl です。ナトリウムイオンと塩化物イオンを含み、金属ナトリウムの破片と塩素ガスが混ざっているわけではありません。

ポイント：元素を含む化合物は、その元素の単体とは大きく違う性質を持つことがあります。出典：RSC — ナトリウム、イオン化合物：OpenStax。

答え：カルシウム (Ca)、原子番号 20。

1. 2 族はアルカリ土類金属の仲間です。
2. その第 4 周期の元素はカルシウムです。
3. リン酸カルシウムは骨や歯の重要な無機成分です。この手がかりは化合物中のカルシウムを指し、体内に金属カルシウムがあるという意味ではありません。

ポイント：「アルカリ金属」と「アルカリ土類金属」は別の仲間で、それぞれ 1 族と 2 族です。出典：RSC — カルシウム。

答え：酸素 (O)、原子番号 8。

1. 第 2 周期で原子番号が偶数の元素は、ベリリウム、炭素、酸素、ネオンです。
2. ベリリウムと炭素は指定の圧力で 20°C のとき固体なので、気体の手がかりで除外できます。
3. ネオンは希ガスなので最後の手がかりで除外されます。残るのは酸素で、通常の気体の単体は O₂ です。

ポイント：候補を除外する手がかりも役立ちます。一つの手がかりで、すぐ答えがわかる必要はありません。出典：RSC — 酸素、ベリリウム、炭素、ネオン。

答え：臭素 (Br)、原子番号 35。

1. 17 族はハロゲンの仲間です。
2. 第 4 周期という条件で臭素に絞れます。
3. 大気圧での臭素の融点は約 −7.2°C、沸点は約 58.8°C です。20°C はこの間にあるため、液体の手がかりに合います。

ポイント：物理的状態の手がかりには温度が必要です。「液体」は特定の条件下での元素の状態を表します。出典：RSC — 臭素。

答え：ケイ素 (Si)、原子番号 14。

1. 炭素は 14 族、第 2 周期です。
2. 同じ族で一周期下に進むと、第 3 周期のケイ素に着きます。
3. 十分に精製し、ほかの元素の添加量を制御したケイ素は半導体素子に使われます。チップの手がかりが位置の手がかりを裏付けます。

ポイント：「下」は同じ族の中で周期が変わることを指し、単に原子番号が次になることではありません。出典：RSC — ケイ素と炭素。

答え：銅 (Cu)、原子番号 29。

1. 番号の範囲から、候補は 29 番の銅と 30 番の亜鉛になります。
2. 銅は 11 族、亜鉛は 12 族です。族の手がかりで銅を選べます。
3. 銅の赤みのある外観と電線への用途も答えを裏付けます。電気を通す金属は複数あるため、用途だけでは決め手として弱いのです。

ポイント：身近な用途に頼る前に、番号の範囲と分類や族を組み合わせましょう。出典：RSC — 銅と亜鉛。

答え：水素 (H)、原子番号 1。

1. 1 族では水素がリチウム、ナトリウムなどのアルカリ金属と同じ列に置かれています。
2. 非金属という手がかりで、水素をこれらの金属から区別できます。
3. 指定の条件では水素の一般的な単体は H₂ の気体で、最後の手がかりに一致します。

ポイント：族の位置と元素の分類は関連していますが、同じ意味ではありません。同じ族でも、同じ金属の仲間とは限りません。出典：RSC — 水素とOpenStax — 周期表。

答え：ヘリウム (He)、原子番号 2。

1. 電子が二つの中性原子には陽子も二つあるので、原子番号 2 のヘリウムとわかります。
2. 電子配置は 1s² です。二つの電子がともに s 軌道を占めることが、s ブロックの手がかりの理由です。
3. ヘリウムは希ガスとともに 18 族に置かれます。この電子配置に基づく分類では、表の右側にあるからといって p ブロック元素にはなりません。

ポイント：ブロックと族は別々に確認しましょう。ヘリウムは元素の手がかりを読むときに覚えておきたい例外です。出典：RSC — ヘリウム。

答え：ガリウム (Ga)、原子番号 31。

1. 13 族で原子番号が 40 未満なのは、ホウ素、アルミニウム、ガリウムです。金属という条件でホウ素を除外します。
2. アルミニウムの融点は約 660°C で、35°C 未満という条件に合いません。ガリウムは約 29.76°C で融けるため、正解になります。
3. 20°C はガリウムの融点より低いので、安定な状態は固体です。融点が低くても、暖かいと感じるあらゆる温度で液体というわけではありません。

ポイント：状態を照合する前に条件を確認しましょう。ここで「平衡」とは指定の温度での安定な状態を意味し、凝固点以下で一時的に液体が残る現象との混同を避けています。出典：RSC — ガリウムとアルミニウム。

答え：コバルト (Co)、原子番号 27。

1. ニッケルの原子番号は 28 です。最初の二つの手がかりで、範囲は第 4 周期の 19 番のカリウムから 27 番のコバルトまでに絞られます。
2. 表にあるコバルトの相対原子質量は約 58.933、ニッケルは 58.693 です。それ以前の第 4 周期の候補は、すべてニッケルより小さい値です。
3. したがってコバルトは、原子番号が小さく、相対原子質量が少し大きいという両方の比較条件に合います。

ポイント：原子番号は陽子数です。表の相対原子質量は同位体の質量と存在量を反映します。二つの値はいつも一緒に増えるわけではなく、一方の比較をもう一方の代わりにはできません。出典：RSC — コバルト、ニッケル、周期表。