8年生

物質・原子・分子・元素

粒子の違いから純物質・単体・化合物・混合物を区別し、原子・分子と化学式を結びつける。

直観直観：粒子と変化

銅線は銅原子からなり、空気中の酸素の多くはO₂分子、水にはH₂O分子が含まれる。化学式は原子の種類と比を示す。

ネオン原子1個、O₂分子（単体）、H₂OとCO₂分子（化合物）。ドラッグして回転できる。

定義: 要点

単体は一種類の元素からなり、化合物は異なる元素が一定比で化学結合したもの、混合物は物質が物理的に混ざったもので比率は一定しない。

原子は元素の化学的性質を保つ最小単位である。分子は共有結合でつながった原子群だが、すべての物質が独立分子からなるわけではなく、イオン固体は格子をつくる。

\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}

例: 例題

酸素と水はどう異なるか。

解答

どちらも純物質だが、O₂は酸素原子だけの単体分子、H₂Oは水素と酸素を原子比2:1で含む化合物分子である。

例: もう一題

酸素O₂・純水H₂O・海水を分類せよ。

解答

O₂は一種の原子からなる単体、H₂Oは2元素を一定比で含む化合物、海水は水・塩類・気体が可変比で混ざる混合物である。

純物質は組成が一定である。空気は混合物で、主成分はそれぞれの性質を保ち物理的に分離できるが、水中の水素と酸素はそうではない。

元素記号は元素名、化学式は粒子や化合物の組成を表す。Cuは元素であり試料そのもの、O₂は酸素分子、CO₂は二酸化炭素である。

例: 計算・応用例題

グルコース分子C₆H₁₂O₆ 1個には各元素の原子が何個含まれるか。

解答

添字は1分子中の原子数を表す：炭素原子6個、水素原子12個、酸素原子6個（合計24個）。