水素 (H)

元素 1 · 非金属 · 1.008 u

11.008

水素

非金属

電子殻ごとの電子数: 1

水素は最も軽く、宇宙で最も豊富な元素で、1個の陽子と1個の電子からなる。地球上では単体で存在することはほとんどなく、水や炭化水素、生体組織の中に閉じ込められている。

宇宙にある通常の物質の質量のおよそ4分の3は水素である。

原子番号: 1
原子質量: 1.008 u
電子配置: 1s¹
族・周期・ブロック: 1 · 1 · s
酸化数: −1, +1
電気陰性度: 2.2 (Pauling)
融点: -259 °C
沸点: -253 °C
密度: 0.00008988 g/cm³
常温での状態: 気体
外観: 無色無臭の気体
発見: Henry Cavendish, 1766

用途

肥料用アンモニアの合成
原油の精製
燃料電池とグリーンスチール実証
ロケットの推進剤

原子構造

水素の中性原子は1個の陽子と1個の電子を持つ。最も多く存在する同位体はおよそ0個の中性子を持ち、これが質量数1の由来である。中性子の数が変われば同位体が変わり、陽子の数が変われば別の元素になる。

これらの電子は内側の電子殻から順に配置され、電子殻ごとの電子数は1である。軌道表記では1s¹となる。

3D electron orbitals

See where 水素's electrons actually are — a cloud of 26,000 points sampled from the probability density |ψ|², not a cartoon of a lobe.

周期表における位置

電気を通しにくく、電子を失うのではなく得たり共有したりする元素。生物の質量のほとんどを占める。

真下の元素: リチウム
陽子が1つ多い元素: ヘリウム

発見と名前の由来

水素はHenry Cavendishによって1766年に発見された。名前の由来：ギリシャ語のhydro（水）とgenes（生じる）から、「水を作るもの」。

さらに調べる

元素周期表元素周期表（インタラクティブ）118元素すべて電荷と酸化数各元素が作るイオン電子配置簡略表記と全記法モル質量計算任意の化学式のモル質量を、元素ごとに寄与する質量と質量パーセント組成とともに計算する。化学反応式の係数調整任意の化学反応式の係数を調整し、両辺の原子数を確認できるようにする。主要な化合物のモル質量以下の各化合物は、モル質量が元素ごとの計算過程とともに示されている。

原子量はIUPAC/CIAAWに基づき、物理的性質は米国国立医学図書館のPubChemに基づく。実測されていない値は推定値ではなく「未測定」として示している。

よくある質問

水素の原子量はいくつか。

水素の標準原子量は1.008で、IUPACの同位体組成・原子量委員会（CIAAW）が定めている。天然の同位体組成が産地によって変動するため、IUPACはこれを区間[1.00784, 1.00811]としても公表している。

水素の陽子・中性子・電子の数はそれぞれいくつか。

水素は1個の陽子を持つ。原子番号はそのまま陽子の数を表し、これが水素を水素として決定づける値である。中性の原子では電子の数も陽子と同じ1個になる。中性子の数は同位体によって異なるが、最も多く存在する同位体ではおよそ0個で、1 − 1 = 0という関係から求められる。

水素の電子配置はどうなっているか。

水素の電子配置は1s¹である。電子は1個の電子殻に1のように分布する。

水素は金属か。

いいえ。水素は非金属に分類され、周期表の右側に位置する。この領域の元素は電子を失うのではなく、獲得または共有する。

水素は何族・何周期に属するか。

水素は1族（アルカリ金属）、第1周期に位置し、sブロックに属する。族は縦の列、周期は横の行を指す。

水素のイオンの価数はいくつか。

水素は化合物中でイオン1+ / 1−になることが多い。全体として見ると、とりうる酸化数は−1, +1である。

水素の融点はどのくらいか。

水素は-259 °Cで融解し、-253 °Cで沸騰する。室温では気体である。

水素は何に使われるか。

水素の主な用途には肥料用アンモニアの合成, 原油の精製, 燃料電池とグリーンスチール実証, ロケットの推進剤が挙げられる。水素は最も軽く、宇宙で最も豊富な元素で、1個の陽子と1個の電子からなる。地球上では単体で存在することはほとんどなく、水や炭化水素、生体組織の中に閉じ込められている。。

水素を発見したのは誰で、名前の由来は何か。