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水は純物質!混合物と純物質、単体と化合物とは何か?(原子の触り)

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水は純物質!混合物と純物質、単体と化合物とは何か?(原子の触り)
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さて、みなさんは万物が水から作られてないって知っていますか?


だれもそんなマイナーな哲学考えないって!?



そりゃそうですよね。



しかもすべての物は水からでできてないのも当たり前ですよね。

水からできてるって言ったらみんな驚くでしょうけど・・・


さて、なんで水からできていないと言えるのか?

いくつか前のお話でお水は元素ではないという話をしました。

元素というのは、昔は万物の根源となる究極的の要素として、
現代では化学物質を構成する基本的な要素(原子)のことです。

いくつか前のお話で触れたのですが、原子や化学物質等のお話をしていなかったので
今回は原子、分子についてお話ししようと思います。


が、その前に、純物質や化合物、単体について説明し手からの方が分かりいと思うので
先に化合物と純物質について説明します。




まず、みなさんは純物質と聞いて何を思い浮かべますか?




何それ?

おいしいの?



そんな人の方が多いですかね?




純物質というのは一定の性質をもつ化学物質のことです。

化学物質って何?
化学物質は原子や分子の純粋な集合体のことです。



まぁ、簡単に言うと私たちの身の回りの「物」はすべて化学物質からできています。



ところで純物質は一定の性質を持つってどういうこと?って思いません?



ここでいう一定の性質とは水を例に挙げると、
・100℃で沸騰する。
・0℃で凍る

等のことです。


純物質以外のものを混合物といいます。

食卓にある砂糖や塩は基本的に純物質ですが、塩と砂糖を混ぜた物は間違いなく混合物です。

混合とは2つ以上の物が混ざっている状態のことを言います。




純物質と混合物の違いって以外に分かる人とそうでない人に別れるんですよね。

みなさんは自分の家の中にあるもので純物質と混合物に分けられますか?




混合物は物理的に2つ以上の物に分類わけできればそれは混合物です。

ちなみに混合物はろ過や蒸留、昇華、再結晶、クロマトグラフィーなんかの方法で純物質に別けられたりもします。
まぁ、これらの方法はまた別の機会にでも説明します。




さて、話を次へ進めようと思います。

ここでみなさんに質問です。

空気は混合物ですか?純物質ですか?



ヒント
空気は約80%の窒素(ちっそ)と20%の酸素(さんそ)でできてます。



答え
混合物です。



なぜなら酸素と窒素というものに別けれますよね。


続けて質問です。

酸素は混合物ですか?純物質ですか?



ヒント
なし


答え
純物質です。


どう?
難しくなかったですか?




え?!

簡単だって!!

そりゃ私としてはありがたいです。


ではちょっと難易度を上げますよ!。


質問
水素と酸素、どっちが純物質でしょう?



ストレートに答え言いますね。

ずばり、両方とも純物質です。

両者を混ぜれば酸素と水素の混合物ができます。


あれ?

酸素と水素を混ぜれば水ができるんじゃないの?って思った方いませんか?


実は




混ぜるだけではただの混合物なんですよ。





酸素(O2)と水素(H2)の混合物に火種を放りこんだときに、
酸素(O2)と水素(H2)が燃焼という光と熱を伴う酸化反応を起こした後にできものが水(H2O)なんですよ。




さて、改めて質問です。

水(H2O)は純物質でしょうか?混合物でしょうか?



さて、どっちでしょう~




あまり質問をすると読んでる方もしんどいと思いますのでサクサク行きます。

答えは純物質です。


なぜなら水をろ過しても物理的に水素や酸素には分かれませんよね。



さて、知らない方はそろそろ気になってくることかと思うのですが、
ところどころ出てくるH2(エイチツー)やO2(オーツー)、
H2O(エイチルーオー)って記号は何なのかを説明します。

これらは俗に言う化学式とよばれる物です。

これらの記号は基本的に化学反応式に用いたり、その物質の組成や構造を知るために用いられます。




これら水素がH2(エイチツー)だったり、酸素がO2(オーツー)、
水がH2O(エイチツーオー)だったりする理由を説明するには
原子とよばれるものについて説明しなければなりませんね。


まず、原子とはそれ以上分解できないとされる物質構成の最小単位のことです。

さっきから化学反応式や物質の組成、構造など物質の構成など
意味不明な単語が連発してますね。

これらについてもおいおい説明していきますので今は置いておきます。
お預けなのかよ!



さて、それ以上分解できない物質構成の最小単位とは、
物質を構成するものに原子より小さいものは存在しないということです。

もしかしたら知っている方もいらっしゃるかもしれませんが、
実は原子より小さくて物質を構成しているものは存在するのですね。


素粒子という言葉を聞いたことがある人もいるかもしれませんが、原子が最小単位だったのは一昔前まで。


今は中間単位なのですが、それをお話しすると長くなるのでまたの機会があれば話します。
今は原子が物質構成の最小単位と思ってください。



物質を構成するものに原子よりも小さいものが存在しないということは、その原子の種類がすべて分かり、それらを自在にペタペタつなぎ合わせたり切り離したりできれば色々な物質を作りたい放題です。

この原子同士をくっつけたり、切り離したりを行うのが化学反応とよばれるものです。


ちょっとこんがらがってきている人もいるかもしれませんね。

簡潔に言うと、この世の中の物質はすべて原子からできており、この原子同士がくっついた代物を化学物質といいます。
原子には約109種類の数があり、その原子のくっついている数や種類によって物質名が異なってきます。

ちなみに原子同士をくっつけることを専門用語で化合や結合といいます。

原子同士を別けることは分解や解離といわれます。

余談ですね。


原子についての細かいことはまた今度にしてサクサク進めます。


原子には109種類もの数があるのですが、そのうち、
特定の1種類だけの原子が結合してできたものを「単体」といいます。

そして2種類以上の原子が結合してできたものを化合物といいます。


ちょっと長くなってしまったので今回はこの辺で。

次かその次あたりには原子や分子、結合の話をしていこうと思います。

気になれば続きへお願いします。


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