ひとことで言うと
原子番号 1〜20 の元素は水素からカルシウムまでを網羅し、3 つの短周期にまたがる。化学教育における原子構造と周期律の基礎となるデータセットだ。
データセット：原子番号 1〜20
| 原子番号 | 記号 | 元素名 | 標準原子量（u） | 族 | 周期 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | H | 水素 | 1.008 | 1 | 1 |
| 2 | He | ヘリウム | 4.0026 | 18 | 1 |
| 3 | Li | リチウム | 6.94 | 1 | 2 |
| 4 | Be | ベリリウム | 9.0122 | 2 | 2 |
| 5 | B | ホウ素 | 10.81 | 13 | 2 |
| 6 | C | 炭素 | 12.011 | 14 | 2 |
| 7 | N | 窒素 | 14.007 | 15 | 2 |
| 8 | O | 酸素 | 15.999 | 16 | 2 |
| 9 | F | フッ素 | 18.998 | 17 | 2 |
| 10 | Ne | ネオン | 20.180 | 18 | 2 |
| 11 | Na | ナトリウム | 22.990 | 1 | 3 |
| 12 | Mg | マグネシウム | 24.305 | 2 | 3 |
| 13 | Al | アルミニウム | 26.982 | 13 | 3 |
| 14 | Si | ケイ素 | 28.085 | 14 | 3 |
| 15 | P | リン | 30.974 | 15 | 3 |
| 16 | S | 硫黄 | 32.06 | 16 | 3 |
| 17 | Cl | 塩素 | 35.45 | 17 | 3 |
| 18 | Ar | アルゴン | 39.948 | 18 | 3 |
| 19 | K | カリウム | 39.098 | 1 | 4 |
| 20 | Ca | カルシウム | 40.078 | 2 | 4 |
フィールドの説明
- 原子番号：原子核内の陽子の数であり、元素の種類を決定する。
- 元素記号：国際的に共通の元素記号で、元素名に由来する（例：Na はラテン語名 Natrium に由来）。
- 標準原子量：IUPAC が公表する天然同位体の加重平均原子量に基づく。単位は u（ダルトン）。
- 族：IUPAC の番号（1〜18）に従う。同じ族の元素は化学的性質が似ている。
- 周期：元素が属する横の行。周期数は電子殻の数に等しい。
データセットのポイント
- 第 1 周期には水素とヘリウムの 2 元素のみ。第 2、3 周期にはそれぞれ 8 元素ある。
- 1〜2 族（アルカリ金属／アルカリ土類金属）と 13〜18 族（典型元素）は、主族元素に典型的な規則性を示す。
- 原子量は原子番号に比例して厳密には増加しない（例：Ar 39.95 > K 39.10）。これは同位体の存在比の違いに起因する。
- 本データセットは標準原子量を収録している。一部の元素（リチウムなど）は同位体の起源が異なるため、正常な変動幅が存在する。
データソースと参考
- 国際純正・応用化学連合（IUPAC）の標準原子量：ciaaw.org
- 米国国立標準技術研究所（NIST）の元素データ：physics.nist.gov
- PubChem の周期表：pubchem.ncbi.nlm.nih.gov