典型元素と遷移元素の違いと見分け方｜電子配置・性質と触媒・顔料での使い道

典型元素は周期表の1・2族と13〜18族の元素、遷移元素は3〜11族の元素で、違いは新しく加わる電子が最も外側の殻に入るか、内側の d 軌道に入るかです。12族の亜鉛・カドミウム・水銀は定義によって扱いが分かれ、日本の高校化学では典型元素に入れるのが一般的です。

電子の入り方の違いから、典型元素は縦に並んだ同じ族どうしで性質が似て、遷移元素は横に並んだ隣どうしでも性質が似ます。遷移元素はすべて金属で、触媒・顔料・合金・めっき・磁石など、工場で性質を生かして使う金属の多くがこのグループに入ります。

典型元素と遷移元素の違い：縦に似るか、横にも似るか

元素を軽い順に並べると、似た性質の元素が一定の間隔で現れます。ロシアのメンデレーエフはこの周期性に気づき、似た元素を縦の列にそろえた表をつくり、これが今の周期表のもとになりました。

周期表の両端にある典型元素は、原子番号が1つ進むたびに性質ががらりと変わり、同じ縦の列（族）の元素どうしがよく似ます。一方、第4周期のカルシウムの次から並ぶ遷移元素は、原子番号が変わっても隣の元素と性質が近く、縦だけでなく横にも似たものが並んでいます。

比べる観点	典型元素	遷移元素
周期表の位置	1・2族と13〜18族（水素を含む）	3〜11族（12族を含める定義もある）
電子が入る場所	最も外側の殻（s・p 軌道）	内側の殻の d 軌道
性質が似る方向	同じ族（縦）	同じ族（縦）に加えて、隣どうし（横）も
金属か非金属か	金属も非金属もある	すべて金属
価電子・酸化数	族から見当がつき、とる値は比較的少ない	1つの元素が複数の酸化数をとるものが多い
イオンの色	ほとんど無色	色がつくものが多い
錯イオン	つくるものは一部	つくりやすい
工業での例	ナトリウム（水酸化ナトリウム）、アルミニウム、ケイ素、塩素	鉄の触媒、酸化バナジウムの触媒、白金族の排ガス触媒、顔料、工具鋼

分類の境目で迷いやすいのは3つで、1族なのに金属ではない水素、遷移元素の隣にある12族、第6・第7周期の3族の位置に15元素ずつ入るランタノイドとアクチノイドです。どれも資料によって扱いが違うので、図1の注と記事末のよくある質問で整理しています。

図1：周期表で見る典型元素と遷移元素

両端の1・2族と13〜18族が典型元素、そのあいだの3〜11族が遷移元素です。12族は定義で扱いが分かれるので点線にしました。

※この記事では日本の高校化学で一般的な区分（水素と12族を典型元素側に置く）で説明します。IUPAC の2005年勧告は、水素を典型元素（main group elements）から除き、12族を遷移元素に含めないこともあるとしています。

金属元素と非金属元素という分け方は、典型・遷移とは別の軸です。遷移元素はすべて金属ですが、典型元素には金属も非金属もあり、境目の位置や半金属の扱いは金属元素と非金属元素の違いと見分け方で詳しく比べています。

典型元素の電子配置：価電子の数が1つずつ変わる

典型元素の性質が原子番号ごとに大きく変わるのは、電子が最も外側の殻に1つずつ加わり、反応に使われる価電子の数がそのたびに変わるからです。原子どうしが結びつくときに主に働くのは外側の電子なので、その数が元素の性格を決めます。

原子番号9のフッ素は外側の L 殻に電子が7個あり、あと1個受け取って1価の陰イオンになろうとするため、反応性の高い元素です。次の10番のネオンでは L 殻が8個で満たされた閉殻になり、ほかの原子とほとんど反応しません。

さらに1つ進んだ11番のナトリウムでは、新しい M 殻に電子が1個だけ入ります。この1個は手放しやすいので、ナトリウムは1価の陽イオンになりやすく、水とも激しく反応する金属になります。

図2：原子番号が1つ違うだけで価電子が変わる典型元素

電子は外側の殻に1つずつ増えるので、最も外側の電子（橙）の数が原子番号ごとに変わり、性質もがらりと変わります。

※模式図です。中央の数字は原子核の電荷（陽子の数）、点は電子です。閉殻になった希ガスの価電子は0とみなします。

同じ族の元素は外側の電子の数が同じなので、フッ素と塩素、ナトリウムとカリウムのように縦に並ぶ元素どうしが似た反応を示します。陽イオン・陰イオンの大きさも族と周期で規則的に変わり、その並びはイオン半径の大小関係と材料設計での使われ方で数値とともに扱っています。

典型元素では、価電子の数を見れば酸化数やイオンの価数の見当がつき、イオンもほとんどが無色です。後で見る遷移元素の「酸化数が多い」「色がつく」という性質は、この単純な関係が崩れるところから生まれます。

遷移元素の電子配置：内側の d 軌道に電子が入る

遷移元素では、電子が K 殻→L 殻→M 殻→N 殻という順番どおりには入りません。第4周期では、カリウムとカルシウムで外側の N 殻に電子が2個入ったあと、スカンジウムから先は内側の M 殻の電子が9個、10個、11個と増えていきます。

殻の中には、エネルギーの違う s・p・d などの軌道があります。M 殻の3d 軌道は N 殻の4s 軌道よりわずかにエネルギーが高いため、先に4s が埋まり、そのあとで3d に最大10個の電子が入っていきます。

図3：第4周期の電子配置（4s と 3d に入る電子の数）

スカンジウムから先は、外側の4s に電子が2個入ったまま、内側の3d が1個ずつ埋まっていきます。橙の列のクロムと銅だけは4s が1個です。

※丸が4s 軌道（最大2個）、四角が3d 軌道（最大10個）の電子です。下の数字は「4s の数・3d の数」。内側の殻（K・L殻と3s・3p）はどの元素も同じなので省きました。

そのためスカンジウム・チタン・バナジウムなどは、どれも最も外側の殻の電子が2個のままで、原子番号が変わっても化学的な性格があまり変わりません。ただしクロムと銅は、3d 軌道が半分（5個）または全部（10個）埋まった形が安定なので、4s の電子が1個になる例外です。

内側の3d 軌道の電子はエネルギーが4s の電子と近く、反応のときに外側の電子と一緒に出入りします。この「内側の電子も働く」点が、次の章で見る酸化数の多さ、イオンの色、錯イオンのつくりやすさ、そして触媒としての働きのもとになります。

遷移元素の共通性質

遷移元素に共通するとされる性質は、複数の酸化数をとる、イオンに色がつく、硬く融点の高い金属が多い、錯イオンをつくりやすいの4つです。どれも傾向であり、元素や化合物によって当てはまらない例があるので、例外も合わせて押さえておくと仕事の場面で迷いません。

複数の酸化数をとる

遷移元素は外側の4s 電子に加えて内側の3d 電子も反応に使えるので、1つの元素がいくつもの酸化数をとります。鉄は＋2と＋3をとり、水溶液では鉄(II)イオン Fe²⁺ と鉄(III)イオン Fe³⁺ の両方が存在します。

マンガンは＋2から＋7まで幅が広く、硫酸マンガン(II) の＋2、乾電池の正極に使う酸化マンガン(IV) MnO₂ の＋4、過マンガン酸カリウム KMnO₄ の＋7などがあります。酸化数が大きく変わる性質は、強い酸化剤としての働きに直結します。

過マンガン酸カリウムは、酸化還元滴定で鉄(II)や過酸化水素の量を測る試薬として分析室で広く使われ、反応式の組み立て方は酸化剤・還元剤の半反応式のつくり方で手順ごとに説明しています。

典型元素では、ナトリウムなら＋1、マグネシウムなら＋2のように、とる酸化数がほぼ1つに決まる元素が多くあります（窒素・硫黄・塩素のように複数の酸化数をとる典型元素もあります）。

イオンや化合物に色がつく

遷移元素のイオンの多くは、水に溶かすと色のついた水溶液になります。d 軌道の中で電子がエネルギーの少し高い位置へ移るときに可視光の一部を吸収し、残りの光が色として見えるのが主な理由で、典型元素のイオンがほとんど無色なのと対照的です。

図4：遷移元素のイオンの色（水溶液）

同じ鉄でも酸化数で色が変わり、d 電子のないイオンや d 軌道が満たされたイオンは無色になります。

銅(II)イオン Cu²⁺青色。アンモニア水を多く加えると深い青の錯イオンになる

鉄(II)イオン Fe²⁺淡い緑色。空気中で酸化されやすく、時間とともに黄色みを帯びる

鉄(III)イオン Fe³⁺黄褐色。同じ鉄でも酸化数が違うと色が変わる

ニッケル(II)イオン Ni²⁺緑色。クロム(III)イオン Cr³⁺ も緑系

コバルト(II)イオン Co²⁺淡い赤色（桃色）。マンガン(II)イオンはごく淡い桃色でほぼ無色

過マンガン酸イオン MnO₄⁻赤紫色。クロム酸イオンは黄色、二クロム酸イオンは橙赤色

無色の例銀イオン Ag⁺・亜鉛イオン Zn²⁺（d 軌道が満杯）、スカンジウムイオン Sc³⁺（d 電子なし）例外

※代表的な見え方で、濃度や共存するイオンで色合いは変わります。色見本は目安です。

例外もこの仕組みで説明でき、d 軌道が10個の電子で満たされた銀イオンや亜鉛イオン、d 電子をもたないスカンジウムイオンは、d 軌道の中で電子が移れないため無色です。

過マンガン酸イオンやクロム酸イオンは d 電子がないのに濃い色をもちますが、これは周りの酸素から金属へ電子が移るときに光を吸収する、別の仕組みによる色です。

イオンの色は、水溶液の中の金属イオンを見分ける手がかりになります。硫化物の沈殿の色と組み合わせた金属イオンの分け方は硫化水素の沈殿と金属イオンの色で扱っており、工場では吸光光度法で色の濃さから濃度を測る分析にもこの性質が使われます。

硬く融点の高い金属が多い

遷移元素の単体はすべて金属で、鉄・ニッケル・クロム・チタン・タングステンのように硬く、融点の高いものが多くあります。原子どうしをつなぐ金属結合に s 電子だけでなく d 電子も加わり、結合が強くなるのが主な理由です。

ただし「遷移元素ならすべて硬い」わけではありません。金・銀・銅は遷移元素ですが柔らかく、薄く広げたり細く伸ばしたりしやすい金属で、12族を遷移元素に含める定義なら、常温で液体の水銀も入ります。

反対に、典型元素にもアルミニウム・マグネシウム・スズ・鉛のような身近な金属があり、「金属なら遷移元素」とは言えません。アルミニウムやマグネシウムは鉄より軽い構造材として使われ、どの金属をどう混ぜて強さを出すかは合金の種類と組成・用途のまとめで一覧にしています。

錯イオンをつくる

遷移元素のイオンは、空いた d 軌道などにアンモニア分子やシアン化物イオンなどの電子対を受け入れ、中心の金属イオンに分子やイオンが結びついた錯イオンをつくりやすい性質があります。金属イオンに結びつく分子・イオンを配位子と呼び、この結合を配位結合といいます。

代表的な錯イオンは、アンモニア4分子が結びついたテトラアンミン銅(II)イオン [Cu(NH₃)₄]²⁺ と、シアン化物イオン6個が結びついたヘキサシアニド鉄(II)酸イオン [Fe(CN)₆]⁴⁻ です。

銅(II)イオンの水溶液にアンモニア水を加えると、いったん青白い水酸化銅(II)が沈殿し、さらに加えると溶けて深い青の溶液になります。

銀イオンもアンモニアと錯イオン [Ag(NH₃)₂]⁺ をつくり、水に溶けにくい塩化銀がアンモニア水に溶けるのはこのためです。ハロゲン化銀ごとの溶け方の違いと分析での使い方はハロゲン化銀の性質と溶け方にまとめています。

錯イオンをつくると、同じ金属でも水への溶けやすさ、色、電気分解での析出のしかたが変わります。めっき液や湿式製錬、排水処理で金属の形を管理するときにこの性質を使うので、工業の章で具体例を見ます。

典型元素と遷移元素の見分け方と覚え方

いちばん確実な見分け方は、周期表で族の番号を確かめ、3〜11族なら遷移元素、1・2族と13〜18族なら典型元素と判断する方法です。迷うのは12族・水素・ランタノイドとアクチノイドの3か所だけなので、そこだけ使っている資料の定義を確かめます。

図5：典型元素か遷移元素かを見分ける手順

族の番号で大きく分け、境目の3か所だけ資料の定義を確かめます。

STEP 1族の番号を見る3〜11族なら遷移元素。1・2族と13〜18族なら典型元素

STEP 2境目の3か所を確かめる12族（Zn・Cd・Hg）、水素、ランタノイド・アクチノイドは資料の定義を見る

STEP 3性質で裏付ける酸化数が複数、イオンに色、錯イオンをつくる、なら遷移元素らしい

※STEP 3 は傾向による確認です。亜鉛のように錯イオンをつくっても無色で酸化数が＋2だけの元素もあるので、分類は STEP 1・2 で決めます。

周期表が手元にないときは、よく出てくる遷移元素を第4周期の並びで覚え、それ以外は典型元素と考えるのが効率的です。

第4周期の3〜11族は、スカンジウム Sc・チタン Ti・バナジウム V・クロム Cr・マンガン Mn・鉄 Fe・コバルト Co・ニッケル Ni・銅 Cu の9元素です。周期表をカリウム・カルシウムから順に読み進めた続きなので、原子番号19番からの流れとして覚えると定着します。

ここに、銅と同じ11族で性質も似ている銀 Ag と金 Au、触媒でよく出てくる白金 Pt やパラジウム Pd を加えれば、仕事で出会う遷移元素はほぼ押さえられます。

逆に、ナトリウム・マグネシウム・アルミニウム・ケイ素・リン・硫黄・塩素などの第3周期までの元素は、すべて典型元素です。遷移元素は第4周期以降にしか現れないので、原子番号20番のカルシウムまでの元素は典型元素と覚えておくと、周期表を見なくても大半を見分けられます。

ここまでが分類の話で、ここからは遷移元素の4つの性質が工場でどう使われているかを見ます。工業では元素を単体で使うより、酸化物・錯体・合金・化合物の形で使う場面が多く、どの形でどの性質を使うかが材料選びの出発点になります。

実際の工場では：触媒として働く遷移元素

化学工業で使う触媒の多くは、遷移元素の金属や酸化物です。d 軌道の電子を出し入れしやすく、酸化数を変えながら反応する分子を表面に引きつけ、反応が終わると元の状態に戻るので、少ない量で大量の原料を何年も処理できます。

図6：遷移元素が工場で担う役割

触媒・顔料・合金・磁石のどれも、元素そのものより酸化物・化合物・合金の形で、遷移元素の性質を使っています。

触媒鉄（アンモニア）、酸化バナジウム（硫酸）、白金・パラジウム・ロジウム（排ガス）

顔料べんがら（鉄）、酸化クロム緑、コバルトブルー、紺青

合金・工具ステンレス（Cr・Ni）、高速度鋼（W・Mo）、超硬合金（WC・Co）

めっき・磁石シアン錯体の銀めっき、ニッケル・クロムめっき、Nd-Fe-B 磁石

※代表的な例です。各項目は本文と出典で詳しく扱っています。

アンモニアの鉄、硫酸のバナジウム、硝酸の白金

窒素と水素からアンモニアをつくるハーバー・ボッシュ法では、磁鉄鉱（Fe₃O₄）を主成分にした鉄の触媒が今も主流です。使う前に水素で還元して働く鉄にし、アルミニウムやカルシウムなどの酸化物を加えて鉄の粒が焼き固まるのを防ぐことで、15〜20年使い続けられます。

反応の条件と設備はハーバー・ボッシュ法の反応式と工場のしくみで扱っており、鉄の触媒は硫黄などの不純物で働きを失うため、原料ガスの精製も触媒を守る工程として組み込まれています。

硫酸をつくる接触法では、二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化する工程に酸化バナジウム(V) V₂O₅ を4〜9％含む触媒を使います。

バナジウムが＋5と＋4の酸化数を行き来しながら酸素を受け渡すのが働きの要です。触媒は410〜440℃あたりから働き、温度管理と触媒層の交換が運転の勘所で、詳しくは接触法の反応式と硫酸工場のしくみに書いています。

アンモニアを酸化して硝酸をつくるオストワルト法では、白金に5〜10％のロジウムを加えた合金の網を触媒にします。高温で白金が少しずつ失われるため回収網を下に置き、網は定期的に交換していて、その運用はオストワルト法と硝酸工場の白金網で紹介しています。

このほか、アンモニアや水素の原料をつくる天然ガスの水蒸気改質ではニッケルの触媒が、ポリエチレンやポリプロピレンの重合ではチタン化合物を使うチーグラー・ナッタ触媒が使われます。チーグラーとナッタはこの研究で1963年のノーベル化学賞を受け、プラスチックの大量生産の道を開きました。

自動車の三元触媒：白金・パラジウム・ロジウム

ガソリン車の排気管に付く三元触媒は、白金・パラジウム・ロジウムの3つの遷移元素を、アルミナを塗ったハニカム状の担体に薄くのせたものです。一酸化炭素と燃え残りの炭化水素を酸化して二酸化炭素と水にし、同時に窒素酸化物を還元して窒素に変えます。

3つの反応を同時に進めるには、排ガスに酸素が余りも不足もしない状態が必要なので、エンジンは理論空燃比（空気と燃料の質量比で約14.5〜14.7）付近で運転されます。排気中の酸素を O₂ センサーで測り、燃料の噴射量を電子制御で細かく調整するのはこのためです。

米国地質調査所（USGS）によると、米国で白金族金属の最大の用途は自動車の排ガス触媒です。2025年の推定では世界の鉱山生産のうち白金の約7割が南アフリカ、パラジウムの4割強がロシアに偏っており、ガソリン車の触媒では価格の安かったパラジウムで白金を置き換えてきました。

産地が偏り値動きも大きいため、使用済みの触媒からの回収が重要な供給源です。USGS は2025年に米国の自動車触媒からパラジウム約50トン、白金約8.6トンが回収されたと推定しています。

工場の排ガスを触媒で分解する装置の方式は半導体工場の除害装置の方式比較で比べており、触媒式も選択肢の1つです。

顔料・合金・めっき・磁石での使われ方

触媒以外の用途も、遷移元素の4つの性質のどれかを使っています。次の表は、性質ごとに使われる材料の形と、工程で管理するポイントを並べたものです。

使う性質	使われる形と例	製品・用途	工程で見るところ
酸化数を変えて反応を仲立ちする	鉄、酸化バナジウム、白金族の合金・粒子	アンモニア・硫酸・硝酸、排ガス浄化	温度、被毒する不純物、触媒の寿命と交換
色がつく	酸化鉄、酸化クロム、アルミン酸コバルト、紺青	塗料、インキ、プラスチック、陶磁器、建材	粒子の大きさ、耐熱性・耐候性
硬く強い	クロム・ニッケル・モリブデン・タングステンの合金、炭化タングステン	ステンレス、工具鋼、超硬工具	成分の範囲、熱処理
錯イオンをつくる	シアン錯体、アンミン錯体	銀・銅などのめっき、湿式製錬	めっき液の濃度、排水のシアン・六価クロム
磁性をもつ	鉄・コバルト・ニッケル、Nd2Fe14B	モーター、変圧器、ハードディスク	耐熱性（保磁力）、希土類の調達

顔料：べんがら・酸化クロム緑・コバルトブルー

遷移元素の色は、塗料やプラスチックを着色する無機顔料として使われています。酸化鉄を主成分とする赤色のべんがらは着色力が強く、熱・水・光にも強いので、さび止め塗料や建材の着色に古くから使われてきました。

緑色の酸化クロム(III) Cr₂O₃ は光・雨風・熱に強く、絵の具や印刷インキ、セメントの着色に使われます。

青色のコバルトブルーはアルミン酸コバルト（CoO・Al₂O₃）です。酸化コバルトと水酸化アルミニウムを900〜1,000℃で焼いてつくり（陶磁器用は酸化亜鉛も加えて約1,200℃）、塗料やプラスチック、陶磁器の青に使われ、酸にもアルカリにも強いのが特長です。

濃い青の紺青（プルシアンブルー）は、鉄(III)塩の溶液にヘキサシアニド鉄(II)酸カリウムを加えてつくる錯体の顔料で、錯イオンと色の2つの性質を同時に使った例です。鉄の酸化物の色の違いや磁性は赤さびと黒さび、酸化鉄の磁性の違いでも取り上げています。

合金と工具：クロム・ニッケル・モリブデン・タングステン

鉄にクロムを10.5％以上加えた合金鋼がステンレス鋼で、表面にできるクロムの薄い酸化皮膜がさびを防ぎます。

代表的な SUS304 はクロム18〜20％にニッケル8〜10.5％を加えた鋼で、ニッケルが加工しやすい組織を保ち、モリブデンを加えた SUS316 は塩化物に強くなります。鋼種の違いはステンレスの種類と SUS304・SUS316・SUS430 の選び方で比べています。

金属を削る工具には、さらに融点が高く硬い遷移元素を使います。高速度鋼（ハイス）はタングステン・モリブデン・クロム・バナジウムなどを多く加えた工具鋼で、切削中に刃先が熱くなっても硬さを保ち、ドリルやバイトに使われます。

より硬い超硬合金は、炭化タングステンの粉末をコバルトなどの金属で結びつけて焼き固めた材料です。硬い炭化物の粒をコバルトがつなぎとめることで、硬さと割れにくさを両立させ、高速の切削工具や金型に使われています。鉄そのものをつくる工程は鉄の製錬と高炉・転炉のしくみで扱っています。

めっきと錯体：シアン浴と排水の管理

めっきの現場では、錯イオンをつくる性質が液の管理そのものに関わります。銀めっきでは、シアン化銀をシアン化カリウムで溶かしたジシアニド銀(I)酸カリウム K[Ag(CN)₂] の液を使い、銀を錯イオンにしておくと金属がゆっくり析出し、緻密で付きのよいめっきになりやすくなります。

シアン化合物は毒性が強いため、めっき工場の排水はシアンを分解するなどの処理をしてから流します。

水質汚濁防止法の一般排水基準はシアン化合物 1 mg/L、六価クロム化合物 0.2 mg/L で、クロムめっきを毒性の低い三価クロムの液に切り替える動きもあります。亜鉛・ニッケル・クロムなどのめっきの選び方はめっきの種類と違いにまとめています。

金属を取り出す製錬では、遷移元素どうしの溶けやすさの差も使い、銅の電解精錬では銅より溶けにくい金や銀が陽極の下に沈んで回収されます。粗銅から純銅を得る工程は銅の電解精錬の原理と製錬所のしくみで、亜鉛めっきとスズめっきの防食の違いはトタンとブリキの違いで扱っています。

磁性材料と希土類：鉄・コバルト・ニッケルとネオジム磁石

常温で磁石に強く引きつけられる強磁性の単体は、鉄・コバルト・ニッケルの3つで、どれも遷移元素です。d 軌道の電子の向きがそろいやすいことが磁性のもとで、鉄を主成分とする電磁鋼板が変圧器やモーターの鉄心に使われています。

最も強い永久磁石として使われるネオジム磁石は、ネオジム・鉄・ホウ素の化合物 Nd₂Fe₁₄B で、1980年代初めに日本で発明されました。

弱点は熱に弱いことで、磁性を失う温度（キュリー温度）が312℃と低いため、電気自動車のモーターなど高温で使う磁石にはジスプロシウムを加えて保磁力を高めます。モーターの性能と耐熱性を両立させるために、希土類の配合を細かく調整しているのが磁石メーカーの技術です。

ネオジムやジスプロシウムは遷移元素ではなく、f 軌道に電子が入るランタノイドで、内遷移元素とも呼ばれる f ブロックの元素です。

IUPAC はスカンジウム・イットリウムとランタノイドを合わせて希土類と呼び、調達が特定の国に偏るリスクはレアアースの輸出規制と磁石への影響で解説しています。

電池の分野でも遷移元素は欠かせず、リチウムイオン電池の正極にはコバルト・ニッケル・マンガンの酸化物が使われます。素材から化学品までの会社の顔ぶれは化学業界の企業の種類と仕事、金属材料をつくる側は鉄鋼・非鉄金属業界の全体像から見渡せます。

典型元素と遷移元素のよくある質問

亜鉛は典型元素ですか、遷移元素ですか？

日本の高校化学では、亜鉛を含む12族を典型元素として扱うのが一般的です。IUPAC の2005年勧告は3〜12族を遷移元素とも呼ぶ一方で12族は含めないこともあるとしており、d 軌道が満たされた亜鉛は IUPAC 用語集の遷移元素の定義からも外れます。

水素は典型元素に入りますか？

日本の教科書では、水素を1族の典型元素に含めて扱います。IUPAC の2005年勧告は、1・2族と13〜18族を main group elements（典型元素）としながら水素を除いており、水素は金属でもないため別扱いにする資料もあります。

ランタノイドやアクチノイドは遷移元素ですか？

日本の高校化学では3族に含めて遷移元素として扱うのが一般的です。電子が f 軌道に入るので、IUPAC は f ブロックの元素を内遷移元素と呼ぶこともあるとしています。

アルミニウムは遷移元素ですか？

アルミニウムは13族の典型元素です。金属ですが、イオンは無色で酸化数も＋3だけと、遷移元素の性質は示しません。

まとめ

典型元素と遷移元素の違いは、電子が外側の殻に入るか内側の d 軌道に入るかという1点から、色・酸化数・錯イオン、そして触媒や顔料としての使われ方までつながっています。周期表の位置で元素の性格の見当をつけられると、材料の仕様書や分析結果を読むときの手がかりが増えます。

出典

出典・参考資料（14件）を開く出典・参考資料を閉じる

• 典型元素・遷移元素・内遷移元素・希土類の範囲：IUPAC「Nomenclature of Inorganic Chemistry, IUPAC Recommendations 2005」IR-3.5
• 遷移元素の定義と性質：IUPAC Gold Book「transition element」、コトバンク「遷移元素」（化学辞典 第2版、世界大百科事典ほか）
• 電子配置（クロム・銅の基底状態）：NIST「Handbook of Basic Atomic Spectroscopic Data」
• アンモニア合成の鉄触媒：Topsoe「Optimization of time-proven catalyst boosts conversion and efficiency」
• 接触法の V₂O₅ 触媒、硝酸の白金・ロジウム網：European Commission「Reference Document on BAT for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals – Ammonia, Acids and Fertilisers」（2007年）
• 三元触媒：コトバンク「三元触媒」
• 白金族金属の用途・生産・回収：USGS「Mineral Commodity Summaries 2026, Platinum-Group Metals」
• チーグラー・ナッタ触媒：NobelPrize.org「The Nobel Prize in Chemistry 1963」
• 顔料：コトバンク「紅殻」、コトバンク「酸化クロム」、コトバンク「コバルトブルー」、コトバンク「紺青」
• ステンレスの定義：ステンレス協会「ステンレスの種類」
• 高速度鋼・超硬合金：コトバンク「高速度鋼」、コトバンク「超硬合金」
• 銀めっきのシアン錯体：Wikipedia「Potassium dicyanoargentate」
• 排水基準：環境省「一般排水基準」
• ネオジム磁石とジスプロシウム：コトバンク「ネオジム磁石」、コトバンク「ジスプロシウム」