元素の周期表

LIBRARY 01 — PERIODIC TABLE

元素の周期表

鉱物は、元素の組み合わせでできています。
元素をえらぶと、その元素をふくむ鉱物が見つかります。

ELEMENTS IN MINERALS

鉱物から見る周期表

マスの右上の数字は、この図鑑の鉱物のうち、その元素をふくむものの数です(化学式から数えています)。

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57–71ランタノイド89–103アクチノイド
  • アルカリ金属
  • アルカリ土類金属
  • 遷移金属
  • 典型金属
  • 半金属
  • 非金属
  • ハロゲン
  • 貴ガス(希ガス)
  • ランタノイド
  • アクチノイド
  • 元素そのものが鉱物になる(元素鉱物)
  • この図鑑の鉱物には出てこない
資源として見るそのうち

※ 貴ガスは、以前は「希ガス」と書かれていました。英語の noble gas に合わせて、2015年に日本化学会が「貴ガス」への変更を提案し、高校の教科書も2022年度から「貴ガス」になっています。

THE EARTH’S CRUST

地面の下は、ほとんど酸素とケイ素

私たちの足もとの地殻(地球のいちばん外側)を重さで分けると、酸素とケイ素だけで約4分の3。この2つが結びついた「ケイ酸塩鉱物」が、岩石をつくる鉱物の大部分を占めているのはそのためです。

※ 地殻の元素の割合は、一般的に使われている推定値です。上位8元素で全体の約99%になります。

  1. 酸素46.6%
  2. ケイ素27.7%
  3. アルミニウム8.1%
  4. 鉄5.0%
  5. カルシウム3.6%
  6. ナトリウム2.8%
  7. カリウム2.6%
  8. マグネシウム2.1%

NATIVE ELEMENTS

元素ひとつだけでできた鉱物

金や銅、硫黄のように、ほかの元素と結びつかずに、ほぼその元素だけで鉱物になっているものを「元素鉱物」といいます。周期表では、マスの右下に緑の三角の印がついた元素です。ダイヤモンドと石墨は、どちらも炭素だけでできています。

COLORS FROM ELEMENTS

鉱物の色のもとになる元素

鉱物の色の多くは、ふくまれている元素が光の一部を吸収することで生まれます。その元素が鉱物の成分そのものなら「自色」、ほんの少しまじっているだけなら「他色」といいます。色のもとになる元素の多くは、周期表の第4周期、チタンから銅までの遷移金属に集まっています。

第4周期

バナジウム

タンザナイトの青紫や、エメラルドの一部の緑のもとになります。

鉄

いちばんありふれた色のもと。結びつき方しだいで、青・緑・紫・赤とさまざまな色になります。チタンと組み合わさると、サファイアの青に。

コバルト

鉱物では、ピンク〜赤紫の色のもと。ガラスや焼き物では、あざやかな「コバルトブルー」になります。

ニッケル

りんごのような、明るくやわらかな緑のもとになります。

色中心元素ではなく、結晶の小さな欠陥

天然の放射線などで結晶の中にできた小さな欠陥が、光の一部を吸収して色が生まれることも。熱を加えると色が消えることがあります。

用語集で「色中心」を見る →

※ 同じ鉱物でも、色のもとが複数あったり、産地によって変わったりします。ここでは代表的な例を挙げています。

METALS AS RESOURCES

ベースメタル・貴金属・レアメタル・レアアース

ニュースなどでよく聞くこれらの言葉は、元素を「資源としての使われ方や手に入りやすさ」で分けた呼び名です。理科の分類とは別のものなので、1つの元素が2つに入ることもあります(白金はレアメタルで、貴金属でもあります)。

ベースメタル(汎用金属)5元素

銅・鉛・亜鉛・スズ・アルミニウムなど、大量に生産され、身近な製品に広く使われている金属。鉄は「鉄鋼」として別に扱われることが多い。

用語集で詳しく →

貴金属8元素

金・銀と、白金などの白金族元素を合わせた8元素。さびにくく、美しい光沢を保つ。白金とパラジウムはレアメタルにも入る。

用語集で詳しく →

レアメタル(希少金属)47元素

量が少ない・取り出しにくいのに、電池や磁石、半導体などに欠かせない金属。日本の定義では30元素と、レアアース17元素を合わせた47元素。

レアアース(希土類元素)17元素

スカンジウム・イットリウムと、ランタノイド15元素を合わせた17元素。強力な磁石などに欠かせない。

用語集で詳しく →
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※ レアメタルは、通商産業省(現・経済産業省)の鉱業審議会が1987年に示した定義(47元素。レアアースをまとめて1つと数えて31鉱種)によります。ほかにも定義があり、資料によってはマグネシウムなどを含めることもあります。ベースメタルの範囲も、分野によって少し異なります。

MINERAL QUIZ

私たちの足もとの地殻(地球のいちばん外側)。重さで分けると、いちばん多い元素は?