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73 関係: 原子、原子軌道、原子核、塩素、一電子近似、価電子、化学結合、ナトリウム、ノーベリウム、マイトネリウム、ネプツニウム、ネオン、ハッシウム、バークリウム、メンデレビウム、モスコビウム、ランタノイド、ラザホージウム、ラジウム、リバモリウム、レントゲニウム、ローレンシウム、ボーリウム、トリウム、ヘリウム、プルトニウム、プロトアクチニウム、パウリの排他原理、テネシン、フランシウム、フレロビウム、フントの規則、フッ素、ファンデルワールス力、フェルミウム、フェルミ粒子、ドブニウム、ニホニウム、ダームスタチウム、分子、分子軌道、アメリシウム、アインスタイニウム、アクチニウム、イオン、ウラン、オガネソン、カリホルニウム、カリウム、カルシウム、...、ガリウム、キュリウム、コペルニシウム、シュレーディンガー方程式、シーボーギウム、ストロンチウム、スピン角運動量、元素、第17族元素、第18族元素、第1族元素、第2族元素、物性、D軌道、軌道角運動量、電子、電子状態、電子配置、電子殻、P軌道、S軌道、水素、水素原子におけるシュレーディンガー方程式の解。 インデックスを展開 (23 もっと) »
原子
原子（げんし、άτομο、atom）という言葉には以下の3つの異なった意味がある。.
原子軌道
原子軌道（げんしきどう、, AO）は、原子核のまわりに存在する1個の電子の状態を記述する波動関数のことである。電子軌道とも呼ばれる。 その絶対値の二乗は原子核のまわりの空間の各点における、電子の存在確率に比例する。 ここでいう軌道 (orbital) とは、古典力学における軌道 (orbit) とは意味の異なるものである。量子力学において、電子は原子核のまわりをまわっているのではなく、その位置は確率的にしか分らない。.
原子核
原子核（げんしかく、atomic nucleus）は、単に核（かく、nucleus）ともいい、電子と共に原子を構成している。原子の中心に位置する核子の塊であり、正の電荷を帯びている。核子は、基本的には陽子と中性子から成っているが、通常の水素原子（軽水素）のみ、陽子1個だけである。陽子と中性子の個数、すなわち質量数によって原子核の種類（核種）が決まる。 原子核の質量を半経験的に説明する、ヴァイツゼッカー＝ベーテの質量公式（原子核質量公式、他により改良された公式が存在する）がある。.
塩素
Chlore lewis 塩素（えんそ、chlorine）は原子番号17の元素。元素記号は Cl。原子量は 35.45。ハロゲン元素の一つ。 一般に「塩素」という場合は、塩素の単体である塩素分子（Cl2、二塩素、塩素ガス）を示すことが多い。ここでも合わせて述べる。塩素分子は常温常圧では特有の臭いを持つ黄緑色の気体で、腐食性と強い毒を持つ。.
一電子近似
一電子近似（いちでんしきんじ、one electron approximation）：現実の系の電子は、他の電子、外部ポテンシャル（イオン芯など）からの相互作用を受ける。これはそのままでは多体問題であり、解析的に解くことは不可能で、数値的に解くには膨大な計算が必要となる。従って、多体問題を通常の電子状態計算手法（例：バンド計算など）で取り扱うことは事実上不可能である。 そこで、多体効果を有効な平均場に置き換え（→平均場近似、分子場近似）、その平均場ポテンシャルを電子が感じる一体問題と考える。この一電子のシュレーディンガー方程式を解くと、その固有関数としていくつかの軌道が求まる。これらの軌道に電子を詰めていくと電子配置が定まる。ある決まった電子配置に基づいて考えている多電子系の波動関数を作ることを一電子近似（一体近似ともいう）である。.
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価電子
価電子（かでんし、valence electron）とは、原子内の最外殻の電子殻をまわっている電子のことである。原子価電子（げんしかでんし）ともいう。ただし、最外殻電子がちょうどその電子殻の最大収容数の場合、または最外殻電子が8個の場合、価電子の数は0とする。 原子が化合物や結晶等を構成する際に、それらの化学結合や物性は、その原子内の核外電子が深く関わる。原子内の電子軌道を回る電子には、化学結合や物性に深く関わるものと、ほとんど関係しないものがある。化学結合や物性に関わる電子は、原子内の最外殻など外側を回っている。これらが価電子と言われる。逆に、原子核に近い軌道にある電子（内殻電子）は、通常の物性や化学結合に寄与することはほとんどない（が、例外も存在する）。 固体の絶縁体や半導体における価電子帯を占める電子を指すこともある。固体の金属においては、伝導電子（自由電子）に相当する。 典型元素の価電子は、その元素より原子番号の小さい最初の希ガス原子の核外電子の軌道より外側の軌道を回るものがなる。ただし、典型元素でも、ガリウムの3d軌道のように、比較的浅い内殻電子は、価電子的な振る舞いをし物性や化学結合に寄与する場合がある。例えば、窒化ガリウムでは、化合物の構成に関与している。また、遷移元素では、価電子は最外殻電子を意味していないため、特定の価電子を持っていないと言える。特にf電子をもつ元素では、価電子の定義は必ずしもこのようにはならない場合が少なくない。.
化学結合
化学結合（かがくけつごう）は化学物質を構成する複数の原子を結びつけている結合である。化学結合は分子内にある原子同士をつなぎ合わせる分子内結合と分子と別の分子とをつなぎ合わせる分子間結合とに大別でき、分子間結合を作る力を分子間力という。なお、金属結晶は通常の意味での「分子」とは言い難いが、金属結晶を構成する結合（金属結合）を説明するバンド理論では、分子内結合における原子の数を無限大に飛ばした極限を取ることで、金属結合の概念を定式化している。 分子内結合、分子間結合、金属結合のいずれにおいても、化学結合を作る力は原子の中で正の電荷を持つ原子核が、別の原子の中で負の電荷を持つ電子を電磁気力によって引きつける事によって実現されている。物理学では4種類の力が知られているが、電磁気力以外の3つの力は電磁気力よりも遥かに小さい為、化学結合を作る主要因にはなっていない。したがって化学結合の後述する細かな分類、例えば共有結合やイオン結合はどのような状態の原子にどのような形で電磁気力が働くかによる分類である。 化学結合の定式化には、複数の原子がある場合において電子の軌道を決定する必要があり、そのためには量子力学が必須となる。しかし多くの簡単な化合物や多くのイオンにおいて、化学結合に関する定性的な説明や簡単な定量的見積もりを行う分には、量子力学で得られた知見に価電子や酸化数といった分子の構造と構成を使って古典力学的考察を加える事でも可能である。 それに対し複雑な化合物、例えば金属複合体では価電子理論は破綻し、その振る舞いの多くは量子力学を基本とした理解が必要となる。これに関してはライナス・ポーリングの著書、The Nature of the Chemical Bondで詳しく述べられている。.
ナトリウム
ナトリウム（Natrium 、Natrium）は原子番号 11、原子量 22.99 の元素、またその単体金属である。元素記号は Na。アルカリ金属元素の一つで、典型元素である。医薬学や栄養学などの分野ではソジウム（ソディウム、sodium ）とも言い、日本の工業分野では（特に化合物中において）曹達（ソーダ）と呼ばれる炭酸水素ナトリウムを重炭酸ソーダ（重曹）と呼んだり、水酸化ナトリウムを苛性ソーダと呼ぶ。また、ナトリウム化合物を作ることから日本曹達や東洋曹達（現東ソー）などの名前の由来となっている。。毒物及び劇物取締法により劇物に指定されている。.
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ノーベリウム
ノーベリウム (nobelium) は原子番号102の元素。元素記号は No。アクチノイド元素の一つ。超ウラン元素でもある。5f軌道より外側の電子配置は、5fに14個、6dに0個、7sに2個である。安定同位体はなく、半減期も短いため物理的、化学的性質の詳細は不明。原子価は+2、+3価が確認されている。周期表でイッテルビウムの下に位置するため、化学性質はイッテルビウムと似ていると考えられている。.
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マイトネリウム
マイトネリウム（meitnerium）は原子番号109の元素である。元素記号は Mt。安定同位体は存在せず、半減期も大変短い。超ウラン元素、超アクチノイド元素であり、その物理的、化学的性質の詳細は不明であるが、イリジウムに類似していると推測されている 。.
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ネプツニウム
ネプツニウム (neptunium) は原子番号93の元素。元素記号は Np。アクチノイド元素の一つ。また最も軽い超ウラン元素でもある。銀白色の金属で、展性、延性に富んでいる。常温、常圧（25℃、1atm）での安定な結晶構造は斜方晶系。280 付近から正方晶系となり、更に580 付近より体心立方構造 (BCC) が安定となる。比重は20.45、融点は640 、沸点は3900 。原子価は+3から+7価（+5価が安定）。 ネプツニウム239の半減期は2.4日。ウラン238は天然にも存在するので、ネプツニウム239、プルトニウム239は天然にもごく僅かに存在する。他にネプツニウム236（半減期15.4万年）、ネプツニウム237（半減期214万年）などがある。 ネプツニウム237はネプツニウム系列（ネプツニウム237からタリウム205までの崩壊過程の系列）の親核種である。この系列の元素で半減期が一番長いネプツニウム237でも半減期が214万年しかないため、この系列は天然には極めて稀にしか存在しないが、最終系列核種のビスマス、タリウムはごく普遍的に天然に存在する。また、ウラン鉱の中から極微量のネプツニウムが核種崩壊の際の副産物としてしばしば発見される。ネプツニウム237は、核兵器の爆発によって生成する。.
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ネオン
ネオン（neon ）は原子番号 10、原子量 20.180 の元素である。名称はギリシャ語の'新しい'を意味する「νέος (neos)」に由来する。元素記号は Ne。 単原子分子として存在し、単体は常温常圧で無色無臭の気体。融点 −248.7 ℃、沸点 −246.0 ℃（ただし融点沸点とも異なる実験値あり）。密度は 0.900 g/dm (0 ℃, 1 atm)・液体時は 1.21 g/cm (−246 ℃)。空気中に18.2 ppm含まれ、希ガスとしてはアルゴンに次ぐ割合で存在する。工業的には、空気を液化・分留して作る手段が唯一事業性を持てる。磁化率 −0.334×10 cm/g。1体積の水に溶解する体積比は0.012。 ネオンの三重点（約24.5561 K）はITS-90の定義定点になっている。.
ハッシウム
ハッシウム（hassium）は原子番号108の元素。元素記号は Hs。超ウラン元素、超重元素である。安定同位体は存在しない。.
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バークリウム
バークリウム (berkelium) は原子番号97の元素。元素記号は Bk。アクチノイド元素の一つ。超ウラン元素でもある。安定同位体は存在しない。比重は14.78、融点は986℃(1000K程度）。原子価は+3、+4価(+3価が安定)。物理的、化学的性質の詳細は良く分かっていない。.
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メンデレビウム
メンデレビウム (mendelevium) は原子番号101の元素。元素記号は Md。アクチノイド元素で、超ウラン元素でもある。安定同位体は存在せず、半減期も短い。このため物理的、化学的性質の詳細は不明である。原子価は+2、+3価が知られている。発見された中で最も半減期が長い同位体は、メンデレビウム258の51日。同位体に関しては、メンデレビウムの同位体を参照。.
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モスコビウム
モスコビウム（moscovium）は、原子番号115の元素。元素記号は Mc。正式名称が決定するまでは、IUPAC の系統名でウンウンペンチウム（ununpentium, Uup）と呼ばれていた。 第15族元素に属する超ウラン元素で、周期表でビスマスの下に位置するため「エカビスマス」と呼ばれることもある。.
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ランタノイド
ランタノイド (lanthanoid) とは、原子番号57から71、すなわちランタンからルテチウムまでの15の元素の総称Shriver & Atkins (2001), p.12。。 「ランタン (lanthan)」+「-もどき (-oid)」という呼称からも分かるように、各々の性質がよく似ていることで知られる。 スカンジウム・イットリウムと共に希土類元素に分類される。周期表においてはアクチノイドとともに本体の表の下に脚注のような形で配置されるのが一般的である。.
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ラザホージウム
ラザホージウム（rutherfordium）は原子番号104の元素。元素記号は Rf。超ウラン元素、超アクチノイド元素である。安定核種は存在しない。化学的性質はジルコニウム、ハフニウムに類似していることが分かっている。フッ素とは反応しにくい。以前、ソ連において クルチャトビウム（Курчатовий）、Ku と呼ばれていた。.
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ラジウム
ラジウム（radium）は、原子番号88の元素。元素記号は Ra。アルカリ土類金属の一つ。安定同位体は存在しない。天然には4種類の同位体が存在する。白色の金属で、比重はおよそ5-6、融点は700 、沸点は1140 。常温、常圧での安定な結晶構造は体心立方構造 (BCC)。反応性は強く、水と激しく反応し、酸に易溶。空気中で簡単に酸化され暗所で青白く光る。原子価は2価。化学的性質などはバリウムに似る。炎色反応は洋紅色。 ラジウムがアルファ崩壊してラドンになる。ラジウムの持つ放射能を元にキュリー（記号 Ci）という単位が定義され、かつては放射能の単位として用いられていた。現在、放射能の単位はベクレル（記号 Bq）を使用することになっており、1 Ciは3.7 × 1010 Bqに相当する。なお、ラジウム224、226、228は WHO の下部機関 IARC より発癌性があると (Type1) 勧告されている。 ラジウムそのものの崩壊ではアルファ線しか放出されないが、その後の娘核種の崩壊でベータ線やガンマ線なども放出される。.
リバモリウム
リバモリウム（）は、原子番号116の元素。元素記号は Lv。超ウラン元素、超アクチノイド元素のひとつである。.
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レントゲニウム
レントゲニウム（roentgenium）は原子番号111の元素。元素記号は Rg。超ウラン元素、超アクチノイド元素である。人工放射性元素であり、遷移元素の性質を持つ11族であることから、おそらく金属で固体である。密度、融点、沸点は不明。 現在、最も長い半減期を持つ同位体はレントゲニウム281で26秒である。.
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ローレンシウム
ーレンシウム (lawrencium) は原子番号103の元素。元素記号は Lr。アクチノイド系列最後の元素。超ウラン元素である。安定同位体は存在せず、半減期もほとんどの同位体で3分未満と短い。一番半減期が長いのはローレンシウム262（半減期3.6時間）である。 ローレンシウムは重イオン線型加速器で、カリホルニウムから生成される。同位体に関しては、ローレンシウムの同位体を参照。.
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ボーリウム
ボーリウム（bohrium）は原子番号107の元素。元素記号は Bh。安定同位体は存在せず、半減期も数秒からミリ秒台と非常に短い。超ウラン元素、超アクチノイド元素であるが、その物理的、化学的性質の詳細は不明。 同位体に関しては、ボーリウムの同位体を参照。.
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トリウム
トリウム (thorium 、漢字:釷) は原子番号90の元素で、元素記号は Th である。アクチノイド元素の一つで、銀白色の金属。 1828年、スウェーデンのイェンス・ベルセリウスによってトール石 (thorite、ThSiO4) から発見され、その名の由来である北欧神話の雷神トールに因んで命名された。 モナザイト砂に多く含まれ、多いもので10 %に達する。モナザイト砂は希土類元素（セリウム、ランタン、ネオジム）資源であり、その副生産物として得られる。主な産地はオーストラリア、インド、ブラジル、マレーシア、タイ。 天然に存在する同位体は放射性のトリウム232一種類だけで、安定同位体はない。しかし、半減期が140.5億年と非常に長く、地殻中にもかなり豊富（10 ppm前後）に存在する。水に溶けにくく海水中には少ない。 トリウム系列の親核種であり、放射能を持つ（アルファ崩壊）ことは、1898年にマリ・キュリーらによって発見された。 トリウム232が中性子を吸収するとトリウム233となり、これがベータ崩壊して、プロトアクチニウム233となる。これが更にベータ崩壊してウラン233となる。ウラン233は核燃料であるため、その原料となるトリウムも核燃料として扱われる。.
ヘリウム
ヘリウム （新ラテン語: helium, helium ）は、原子番号 2、原子量 4.00260、元素記号 He の元素である。 無色、無臭、無味、無毒（酸欠を除く）で最も軽い希ガス元素である。すべての元素の中で最も沸点が低く、加圧下でしか固体にならない。ヘリウムは不活性の単原子ガスとして存在する。また、存在量は水素に次いで宇宙で2番目に多い。ヘリウムは地球の大気の 0.0005 % を占め、鉱物やミネラルウォーターの中にも溶け込んでいる。天然ガスと共に豊富に産出し、気球や小型飛行船のとして用いられたり、液体ヘリウムを超伝導用の低温素材としたり、大深度へ潜る際の呼吸ガスとして用いられている。.
プルトニウム
プルトニウム（英Plutonium）は、原子番号94の元素である。元素記号は Pu。アクチノイド元素の一つ。.
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プロトアクチニウム
プロトアクチニウム (protactinium) は、原子番号91の元素。元素記号は Pa。アクチノイド元素の一つ。安定同位体は存在せず、すべてが放射性同位体である。 銀白色の金属で、常温、常圧で安定な結晶構造は正方晶系。比重は15.37（理論値）、融点は1575 、沸点は4000 （融点、沸点とも異なる実験値あり）。 空気中での酸化はゆるやか。酸に溶ける（やや難溶）。酸素、水蒸気と反応。酸素と反応すると表面が曇る。アルカリには不溶。展性、延性があり、化学的性質は、ニオブやタンタルに類似する。安定な原子価は+5価.
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パウリの排他原理
パウリの排他原理（パウリのはいたげんり、Pauli exclusion principle）とは、2 つ以上のフェルミ粒子は同一の量子状態を占めることはできない、というものであり、1925年にヴォルフガング・パウリが提出したフェルミ粒子に関する仮定であるW.
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テネシン
テネシン（tennessine）は、原子番号117の元素。元素記号は Ts。正式名称が決定するまでは、IUPAC の系統名でウンウンセプチウム（ununseptium, Uus）と呼ばれていた。.
フランシウム
フランシウム（francium）は原子番号87の元素。元素記号は Fr。アルカリ金属元素の一つ（最も原子番号が大きい）で、典型元素である。又、フランシウムの単体金属をもいう。 223Fr はアスタチンと同じくウランやトリウム鉱石において生成と崩壊を絶えず繰り返すため、その量は非常に少なく、フランシウムはアスタチンについで地殻含有量が少ない元素である。地球の地殻ではわずかに20-30 gほどではあるが 223Fr が常に存在しており、他の同位体は全て人工的に作られたものである。最も多いものでは、研究所において300,000以上の原子が作られた。以前にはエカ・セシウムもしくはアクチニウムK実際には最も安定な同位体元素 223Fr に対してと呼ばれていた。 安定同位体は存在せず、最も半減期が長いフランシウム223でも22分しかないため、化学的、物理的性質は良く分かっていないが、原子価は+1価である事が確認されていて、化学的性質はセシウムに類似すると思われている。アクチニウム227の1.2%がα崩壊して、フランシウム223となることが分かっている。また、フランシウムはアスタチン、ラジウムおよびラドンへと崩壊する、非常に放射性の強い金属である。 フランシウムは合成でなく自然において発見された最後の元素であるテクネチウムのような合成された元素が後に自然において発見されることはあった。.
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フレロビウム
フレロビウム（）は、原子番号114の元素。元素記号は Fl。超ウラン元素、超アクチノイド元素のひとつである。.
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フントの規則
原子物理学におけるフントの規則（フントのきそく、Hund's rules）は、1927年頃にドイツの物理学者フリードリッヒ・フントによって定式化された一連の規則を指す。これらは多電子原子の基底状態に対応する項記号を決定するために使われる。第一規則は化学において特に重要であり、しばしば単にフントの規則と呼ばれる。 以下が3つの規則である。.
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フッ素
フッ素（フッそ、弗素、fluorine）は原子番号 9 の元素。元素記号はラテン語のFluorumの頭文字よりFが使われる。原子量は 18.9984 で、最も軽いハロゲン元素。また、同元素の単体であるフッ素分子（F2、二弗素）をも示す。 電気陰性度は 4.0 で全元素中で最も大きく、化合物中では常に -1 の酸化数を取る。反応性が高いため、天然には蛍石や氷晶石などとして存在し、基本的に単体では存在しない。.
ファンデルワールス力
ファンデルワールス力（ファンデルワールスりょく、van der Waals force）は、原子、イオン、分子間（場合によっては、同一分子の中の異なる原子団の間）に働く引力または反発力の中で、次に挙げる物理的起源をもつ相互作用のものを総称する。.
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フェルミウム
フェルミウム(fermium)は、元素記号Fm、原子番号100の人工放射性元素である。アクチノイドの１つである。フェルミウムはより軽い元素への中性子照射で生成する最も重い元素であり、そのためマクロ量で生成しうる最後の元素である。しかし、純粋な金属としてのフェルミウムはまだ生成されていない。19個の同位体が知られており、その中でフェルミウム257が100.5日と最長の半減期を持つ。 フェルミウムは、1952年の最初の水素爆発の塵の中から発見され、原子核物理学のパイオニアの1人でノーベル物理学賞受賞者のエンリコ・フェルミに因んで名付けられた。化学的性質はアクチノイド後半の元素に典型的なもので、原子価は+3が優占的だが、+2も取り得る。半減期が短く生成量が少ないため、現在は基礎科学研究用途以外ではほとんど用いられていない。他の人工放射性元素が全てそうであるように、フェルミウムの同位体は全て放射性であり、高い毒性を持つと考えられている。.
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フェルミ粒子
フェルミ粒子（フェルミりゅうし）は、フェルミオン（Fermion）とも呼ばれるスピン角運動量の大きさが\hbarの半整数 (1/2, 3/2, 5/2, …) 倍の量子力学的粒子であり、その代表は電子である。その名前は、イタリア＝アメリカの物理学者エンリコ・フェルミ (Enrico Fermi) に由来する。.
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ドブニウム
ドブニウム（dubnium）は原子番号105の元素。元素記号は Db。安定同位体は存在せず、半減期も短い。超ウラン元素、超アクチノイド元素であるが、その物理的、化学的性質の詳細は不明。発見された中で最も半減期が長い同位体は、ドブニウム268の29時間。 同位体に関しては、ドブニウムの同位体を参照。.
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ニホニウム
ニホニウム（）は、原子番号113の元素。元素記号は Nh。2016年（平成28年）11月に正式名称が決定するまでは、暫定的に IUPAC の系統的命名法に則りウンウントリウムununtrium, Uutと呼ばれていた。 周期表で第13族元素に属し、タリウムの下に位置するため「エカタリウム」と呼ばれることもある。超ウラン元素では比較的長寿命とされ、278Nhの平均寿命は2ミリ秒であることがわかっている。.
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ダームスタチウム
ダームスタチウム（darmstadtium）は原子番号110の元素。元素記号は Ds。超ウラン元素、超アクチノイド元素であり、安定同位体は存在しない。 発見された同位体元素はいずれも半減期がマイクロ秒（100万分の1秒）台から11秒と大変短く、その物理的、化学的性質の詳細は不明であるが、銀色もしくは灰色の金属と推定される。現在最も長い半減期を持つ同位体はダームスタチウム281で11秒である。 同位体に関しては、ダームスタチウムの同位体を参照。.
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分子
分子（ぶんし）とは、2つ以上の原子から構成される電荷的に中性な物質を指すIUPAC.
分子軌道
アセチレン (H–C≡C–H) の完全な分子軌道群。左欄は基底状態で占有されているMOを示し、最上部が最もエネルギーの低い軌道である。1部のMOで見られる白色と灰色の線はアセチレン分子の球棒モデルによる表示である。オービタル波動関数は赤色の領域で正、青色の領域で負である。右欄は基底状態では空のMOを示しているが、励起状態ではこれらの軌道は占有され得る。 ベンゼンの最低空軌道 分子軌道（ぶんしきどう、molecular orbital、略称MO）は分子中の各電子の空間分布を記述する一電子波動関数のことである。分子軌道法において中心的な役割を果たし、電子に対するシュレーディンガー方程式を、一電子近似を用いて解くことによって得られる。 1個の電子の位置ベクトル \boldsymbol の関数であり、 \phi_i(\boldsymbol) と表される。一般に複素数である。原子に対する原子軌道に対応するものである。 この関数は、特定の領域に電子を見い出す確率といった化学的、物理学的性質を計算するために使うことができる。「オービタル」（orbital）という用語は、「one-electron orbital wave function: 1電子オービタル（軌道〔orbit〕のような）波動関数」の略称として1932年にロバート・マリケンによって導入された。初歩レベルでは、分子軌道は関数が顕著な振幅を持つ空間の「領域」を描写するために使われる。分子軌道は大抵、分子のそれぞれの原子の原子軌道あるいは混成軌道や原子群の分子軌道を結合させて構築される。分子軌道はハートリー-フォック法や自己無撞着場（SCF）法を用いて定量的に計算することができる。.
アメリシウム
アメリシウム (americium) は原子番号95の元素。元素記号は Am。アクチノイド元素の一つ。第3の超ウラン元素でもある。安定同位体は存在しない。銀白色の金属で、常温、常圧で安定な結晶構造は六方最密充填構造 (HCP)。比重は13.67で、融点は995 (850-1200)、沸点は2600 。展性、延性があり、希酸に溶ける。原子価は、+2〜+6価（+3価が安定）。化学的性質はユウロピウムに類似する。発見された同位体の中で最も半減期が長いのは、アメリシウム243の7370年である。.
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アインスタイニウム
アインスタイニウム (einsteinium) は原子番号99の元素。元素記号は Es。 アクチノイド元素の一つ。超ウラン元素でもある。安定同位体は存在しない。銀色の金属。融点は860 。原子価は+3価。詳細な物理的、化学的性質は不明。.
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アクチニウム
アクチニウム (actinium) は原子番号89の元素。元素記号は Ac。アクチノイド元素の一つ。.
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イオン
イオン（Ion、ion）とは、電子の過剰あるいは欠損により電荷を帯びた原子または原子団のことである。電離層などのプラズマ、電解質の水溶液、イオン結晶などのイオン結合性を持つ物質内などに存在する。 陰極や陽極に引かれて動くことから、ギリシャ語のἰόνイオン, ローマ字表記でion（"going"）より、 ion（移動）の名が付けられた。.
ウラン
ウラン（Uran, uranium ）とは、原子番号92の元素。元素記号は U。ウラニウムの名でも知られるが、これは金属元素を意味するラテン語の派生名詞中性語尾 -ium を付けた形である。なお、ウランという名称は、同時期に発見された天王星 (Uranus) の名に由来している。.
オガネソン
ネソン（oganesson）は、原子番号118の元素。元素記号は Og。発見されている最も重い超ウラン元素である。正式名称が決まるまでは、IUPAC の系統名でウンウンオクチウム（ununoctium, Uuo）と呼ばれていた。現在、正式名称が決定している中では最大の原子番号の元素である。.
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カリホルニウム
リホルニウム (californium) は原子番号98の元素。元素記号は Cf。アクチノイド元素の一つ。超ウラン元素でもある。比重は15.1、融点は900 である。安定同位体は存在しない。物理的、化学的性質も不明な部分が多い。原子価は+3価。実用的な用途がある最も原子番号の大きい元素でもある。.
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カリウム
リウム（Kalium 、）は原子番号 19 の元素で、元素記号は K である。原子量は 39.10。アルカリ金属に属す典型元素である。医学・薬学や栄養学などの分野では英語のポタシウム (Potassium) が使われることもある。和名では、かつて加里（カリ）または剥荅叟母（ぽたしうむ）という当て字が用いられた。 カリウムの単体金属は激しい反応性を持つ。電子を1個失って陽イオン K になりやすく、自然界ではその形でのみ存在する。地殻中では2.6%を占める7番目に存在量の多い元素であり、花崗岩やカーナライトなどの鉱石に含まれる。塩化カリウムの形で採取され、そのままあるいは各種の加工を経て別の化合物として、肥料、食品添加物、火薬などさまざまな用途に使われる。 生物にとっての必須元素であり、神経伝達で重要な役割を果たす。人体では8番目もしくは9番目に多く含まれる。植物の生育にも欠かせないため、肥料3要素の一つに数えられる。.
カルシウム
ルシウム（calcium、calcium ）は原子番号 20、原子量 40.08 の金属元素である。元素記号は Ca。第2族元素に属し、アルカリ土類金属の一種で、ヒトを含む動物や植物の代表的なミネラル（必須元素）である。.
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ガリウム
リウム (gallium) は原子番号31の元素で、元素記号は Ga である。ホウ素、アルミニウムなどと同じ第13族元素に属する。圧力、温度によっていくつかの安定な結晶構造がある。常温、常圧では斜方晶系が安定（比重 5.9）で、青みがかった金属光沢がある金属結晶である。融点は 29.8 と低いが、一方、沸点は 2403 村上 (2004) 124頁。（異なる実験値あり）と非常に高い。酸やアルカリに溶ける両性である。価電子は3個 (4s, 4p) だが、3d軌道も比較的浅いところにある。 また、水と同じように、液体の方が固体よりも体積が小さい異常液体である。ガリウムは固体から液体になると、その体積が約3.4%減少する。そのため金属のガリウムをガラス容器に保管すると相転移に伴う体積変化によって容器が破損するため、通常はポリ容器に保管される。.
キュリウム
ュリウム (curium) は原子番号96の元素。元素記号は Cm。アクチノイド元素の一つ。超ウラン元素でもある。安定同位体は存在しない。 銀白色の金属で、常温、常圧で安定な結晶構造は面心立方構造 (FCC)。比重は理論値で13.51、融点は1340 (1350)、沸点は3520 。原子価は+3、+4価。.
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コペルニシウム
ペルニシウム（copernicium）とは原子番号112の元素で、元素記号は Cn である。超ウラン元素、超アクチノイド元素のひとつ。2010年2月19日に正式な英語名が発表された。.
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シュレーディンガー方程式
ュレーディンガー方程式（シュレーディンガーほうていしき、Schrödinger equation）とは、物理学の量子力学における基礎方程式である。 シュレーディンガー方程式という名前は、提案者であるオーストリアの物理学者エルヴィン・シュレーディンガーにちなむ。1926年にシュレーディンガーは量子力学の基礎理論に関する一連の論文を提出した。 シュレーディンガー方程式の解は一般的に波動関数と呼ばれる。波動関数はまた状態関数とも呼ばれ、量子系（電子など量子力学で取り扱う対象）の状態を表す。シュレーディンガー方程式は、ある状況の下で量子系が取り得る量子状態を決定し、また系の量子状態が時間的に変化していくかを記述する。あるいは、波動関数を量子系の状態を表すベクトルの成分と見た場合、シュレーディンガー方程式は状態ベクトルの時間発展方程式に置き換えられる。状態ベクトルによる記述は波動関数を用いた場合と異なり物理量の表現によらないため、より一般的である。シュレーディンガー方程式では、波動関数や状態ベクトルによって表される量子系の状態が時間とともに変化するという見方をする。状態が時間変化するという考え方はシュレーディンガー描像と呼ばれる。 シュレーディンガー方程式はその形式によっていくつかの種類に分類される。ひとつの分類は時間依存性で、時間に依存するシュレーディンガー方程式と時間に依存しないシュレーディンガー方程式がある。時間に依存するシュレーディンガー方程式（time-dependent Schrödinger equation; TDSE）は、波動関数の時間的変化を記述する方程式であり、波動関数の変化の仕方は波動関数にかかるハミルトニアンによって決定される。解析力学におけるハミルトニアンは系のエネルギーに対応する関数だったが、量子力学においてはエネルギー固有状態を決定する作用素物理学の文献において作用素は演算子とも呼ばれる。以下では作用素の意味で演算子という語を用いる。である。 時間に依存しないシュレーディンガー方程式（time-independent Schrödinger equation; TISE）はハミルトニアンの固有値方程式である。時間に依存しないシュレーディンガー方程式は、系のエネルギーが一定に保たれる閉じた系に対する波動関数を決定する。 シュレーディンガー方程式のもう1つの分類として、方程式の線型性がある。通常、線型なシュレーディンガー方程式は単にシュレーディンガー方程式と呼ばれる。線型なシュレーディンガー方程式は斉次方程式であるため、方程式の解となる波動関数の線型結合もまた方程式の解となる。 非線型シュレーディンガー方程式（non-linear Schrödinger equation; NLS）は、通常のシュレーディンガー方程式におけるハミルトニアンにあたる部分が波動関数自身に依存する形の方程式である。シュレーディンガー方程式に非線型性が現れるのは例えば、複数の粒子が相互作用する系について、相互作用ポテンシャルを平均場近似することにより一粒子に対するポテンシャルに置き換えることによる。相互作用ポテンシャルが求めるべき波動関数自身に依存する一体ポテンシャルとなる場合、方程式は非線型となる（詳細は例えばハートリー＝フォック方程式、グロス＝ピタエフスキー方程式などを参照）。本項では主に線型なシュレーディンガー方程式について述べる。.
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シーボーギウム
ーボーギウム（seaborgium）は原子番号106の元素。元素記号は Sg。安定同位体は存在せず、半減期も短い。超ウラン元素、超アクチノイド元素であるが、その物理的、化学的性質はタングステンに類似するとされ、推定される原子価は+6価。 同位体に関しては、シーボーギウムの同位体を参照。.
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ストロンチウム
トロンチウム（strontium）は原子番号38の元素で、元素記号は Sr である。軟らかく銀白色のアルカリ土類金属で、化学反応性が高い。空気にさらされると、表面が黄味を帯びてくる。天然には天青石やストロンチアン石などの鉱物中に存在する。放射性同位体のストロンチウム90 (90Sr) は放射性降下物に含まれ、その半減期は28.90年である。ストロンチウムやストロンティーアン石といった名は、最初に発見された場所である(Strontian、Sron an t-Sìthein)というスコットランドの村にちなむ。.
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スピン角運動量
ピン角運動量（スピンかくうんどうりょう、spin angular momentum）は、量子力学上の概念で、粒子が持つ固有の角運動量である。単にスピンとも呼ばれる。粒子の角運動量には、スピン以外にも粒子の回転運動に由来する角運動量である軌道角運動量が存在し、スピンと軌道角運動量の和を全角運動量と呼ぶ。ここでいう「粒子」は電子やクォークなどの素粒子であっても、ハドロンや原子核や原子など複数の素粒子から構成される複合粒子であってもよい。 「スピン」という名称はこの概念が粒子の「自転」のようなものだと捉えられたという歴史的理由によるものであるが、現在ではこのような解釈は正しいとは考えられていない。なぜなら、スピンは古典極限 において消滅する為、スピンの概念に対し、「自転」をはじめとした古典的な解釈を付け加えるのは全くの無意味だからであるランダウ＝リフシッツ小教程。 量子力学の他の物理量と同様、スピン角運動量は演算子を用いて定義される。この演算子(スピン角運動量演算子)は、スピンの回転軸の方向に対応して定義され、 軸、 軸、 軸方向のスピン演算子をそれぞれ\hat_x,\hat_y,\hat_z と書き表す。これらの演算子の固有値（＝これら演算子に対応するオブザーバブルを観測したときに得られる値）は整数もしくは半整数である値 を用いて、 と書き表せる。値 は、粒子のみに依存して決まり、スピン演算子の軸の方向には依存せずに決まる事が知られている。この を粒子のスピン量子数という。 スピン量子数が半整数 になる粒子をフェルミオン、整数 になる粒子をボゾンといい、両者の物理的性質は大きく異る(詳細はそれぞれの項目を参照)。2016年現在知られている範囲において、.
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元素
元素（げんそ、elementum、element）は、古代から中世においては、万物（物質）の根源をなす不可欠な究極的要素広辞苑 第五版 岩波書店を指しており、現代では、「原子」が《物質を構成する具体的要素》を指すのに対し「元素」は《性質を包括する抽象的概念》を示す用語となった。化学の分野では、化学物質を構成する基礎的な成分（要素）を指す概念を指し、これは特に「化学元素」と呼ばれる。 化学物質を構成する基礎的な要素と「万物の根源をなす究極的要素」としての元素とは異なるが、自然科学における元素に言及している文献では、混同や説明不足も見られる。.
第17族元素
17族元素（だいじゅうななぞくげんそ、halogèneアロジェーヌ、halogen ハロゲン）は周期表において第17族に属する元素の総称。フッ素・塩素・臭素・ヨウ素・アスタチン・テネシンがこれに分類される。ただしアスタチンは半減期の長いものでも数時間であるため、その化学的性質はヨウ素よりやや陽性が高いことがわかっている程度である。またテネシンは2009年にはじめて合成されており、わかっていることはさらに少ない。 フッ素、塩素、臭素、ヨウ素は性質がよく似ており、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属と典型的な塩を形成するので、これら元素からなる元素族をギリシャ語の 塩 alos と、作る gennao を合わせ「塩を作るもの」という意味の「halogen ハロゲン」と、18世紀フランスで命名された。これらの任意の元素を表すために化学式中ではしばしば X と表記される。任意のハロゲン単体を X2 と表す。.
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第18族元素
18族元素（だいじゅうはちぞくげんそ）とは、長周期表における第18族に属する元素、すなわち、ヘリウム・ネオン・アルゴン・クリプトン・キセノン・ラドン・オガネソンをいう。なお、これらのうちで安定核種を持つのは、第1周期元素のヘリウムから第5周期元素のキセノンまでである。貴ガス (noble gas) のほか希ガス・稀ガス（rare gas）と呼ばれる。.
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第1族元素
1族元素（だいいちぞくげんそ）とは、周期表において第1族に属する元素。水素・リチウム・ナトリウム・カリウム・ルビジウム・セシウム・フランシウムがこれに該当する。このうち、水素を除いた元素についてはアルカリ金属 (alkali metal) といい、単体では最外殻s軌道電子が自由電子として振舞うため金属的な性質を示す。 周期表の一番左側に位置する元素群で、価電子は最外殻のs軌道にある電子である。s軌道は1電子のみが占有する。.
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第2族元素
2族元素（だいにぞくげんそ）は、周期表の第2族に属する典型元素でsブロック元素でもある。ベリリウム・マグネシウム・カルシウム・ストロンチウム・バリウム・ラジウムが分類される。アルカリ土類金属（アルカリどるいきんぞく、alkaline earth metal）と呼ぶ（ベリリウム・マグネシウムを除く場合もある）。厳密には、共有結合性を強く反映する（すなわち非金属性・半金属性の寄与がある）ベリリウムとマグネシウムはアルカリ土類金属に含めないが、広義には第2族元素とアルカリ土類金属とは言いかえて使用される。.
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物性
物性（ぶっせい）とは、物質の示す物理的性質のこと。機械的性質（力学的性質）、熱的性質、電気的性質、磁気的性質、光学的性質がある。.
D軌道
配位子場によるd軌道の分裂 d軌道（ディーきどう）とは、原子を構成している電子軌道の1種である。 方位量子数は2であり、M殻以降の電子殻（3以上の主量子数）についてdxy軌道、dyz軌道、dzx軌道、dx2-y2軌道、dz2軌道という5つの異なる配位の軌道が存在する。各電子殻（主量子数）のd軌道は主量子数の大きさから「3d軌道」（M殻）、「4d軌道」（N殻）、、、のように呼ばれ、ひとつの電子殻（主量子数）のd軌道にはスピン角運動量の自由度と合わせて最大で10個の電子が存在する。 d軌道のdは「diffuse」に由来し、電子配置や軌道の変化分裂によるスペクトルの放散、広がりを持つことから意味づけられた。.
軌道角運動量
軌道角運動量（きどうかくうんどうりょう、）とは、特に量子力学において、位置とそれに共役な運動量の積で表される角運動量のことである。 例えば原子の中で電子は、原子核が周囲に作る軌道を運動する。電子の全角運動量のうち、電子がその性質として持つスピン角運動量を除く部分が軌道角運動量である。.
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電子
電子（でんし、）とは、宇宙を構成するレプトンに分類される素粒子である。素粒子標準模型では、第一世代の荷電レプトンに位置付けられる。電子は電荷−1、スピンのフェルミ粒子である。記号は e で表される。また、ワインバーグ＝サラム理論において弱アイソスピンは−、弱超電荷は−である。.
電子状態
電子状態（でんしじょうたい）または電子構造（でんしこうぞう）とは、物質（原子、分子なども含む）における電子の状態のこと。 「電子状態」「電子構造」に相当する英語としては、"electronic structure"、"electronic state(s)"、"electronic property" などがある。 電子状態間の遷移を電子遷移（でんしせんい）という。.
電子配置
電子配置（でんしはいち、）とは、多電子系である原子や分子の電子状態が「一体近似で得られる原子軌道あるいは分子軌道に複数の電子が詰まった状態」として近似的に表すことができると考えた場合に、電子がどのような軌道に配置しているのか示したもので、これによって各元素固有の性質が決定される。.
電子殻
電子殻（でんしかく、electron shell）は、原子構造の模型において、原子核を取り巻く電子軌道の集まりをいう。言わば電子の収容場所のことで、それにいかに電子が入っているかを示すのが電子配置である。.
P軌道
p軌道の角度依存、赤は正、青は負の符号を示している p軌道（ピーきどう）とは、原子を構成している亜鈴状の電子の軌道のひとつである。 方位量子数は１で、L殻以降の電子殻（2以上の主量子数）についてpx,py,pzという異なる配位の3つの軌道が存在する。各電子殻（主量子数）のp軌道は主量子数の大きさから「2p軌道」（L殻）、「3p軌道」（M殻）のように呼ばれ、ひとつの電子殻（主量子数）のp軌道にはスピン角運動量の自由度と合わせて最大で6つの電子が存在する。s軌道の波動関数は球対称だが、3つのp軌道はそれぞれx軸、y軸、z軸に対する軸対称な波動関数をしている。 p軌道のpは「principal」に由来し、ほぼすべての元素で観測されること、また励起pから基底sへの遷移スペクトル強度が大きいことから、主要な、第一の、と意味づけられた。.
S軌道
s軌道の角度依存 s軌道（エスきどう）とは、原子を構成している電子の軌道の1つ。 方位量子数は0であり、全ての電子殻（主量子数）について球状の一つの軌道のみが存在する。各電子殻（主量子数）のs軌道は主量子数の大きさから「1s軌道」（K殻）、「2s軌道」（L殻）、、、のように呼ばれ、1つのs軌道にはスピン角運動量の自由度と合わせて最大で2つの電子が存在する。 例えば基底状態の水素原子は1s軌道に1個の電子が存在しており、ヘリウム原子は1s軌道に2個の電子を取って閉殻構造となっている。s軌道の電子はSブロック元素の物性に関わっている。 s軌道のsはsharpに由来する。ナトリウムに代表される（s軌道に電子を持つ）元素のスペクトルが鋭かったことから、sharp（鋭い）の頭文字が当てられた。.
水素
水素（すいそ、hydrogenium、hydrogène、hydrogen）は、原子番号 1 、原子量 1.00794の非金属元素である。元素記号は H。ただし、一般的には「水素」と言っても、水素の単体である水素分子（水素ガス） H を指していることが多い。 質量数が2（原子核が陽子1つと中性子1つ）の重水素（H）、質量数が3（原子核が陽子1つと中性子2つ）の三重水素（H）と区別して、質量数が1（原子核が陽子1つのみ）の普通の水素（H）を軽水素とも呼ぶ。.
水素原子におけるシュレーディンガー方程式の解
本項、水素原子におけるシュレーディンガー方程式の解（すいそげんしにおけるシュレーディンガーほうていしきのかい）では、ハミルトニアンが と書ける二粒子系の時間非依存なシュレーディンガー方程式の厳密解を解く（式中の記号の意味は後述）。 物理学的にはこれは、.
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4f軌道、D電子、F殻、F軌道、F電子、G軌道、H軌道、P電子、内核電子、最外殻、電子対。
