物質と分子(特別)

単体と化合物

物質には、いくつかの種類できているものもあれば、1種類から成る物質もあります。

• 元素：物質を構成している基本的な成分をいいます。
  • 例えば、酸素は分子式O₂で表されますが、酸素元素はと言われれば、Oのことを言います。
• 単体：純物質を構成している元素の種類が１種類の物質をいいます。
  • あくまで、酸素も単体です。1種類かどうかが重要なポイントです。
• 原子：物質を構成する基本的な単位の1つであり、化学的な反応によってそれ以上分割することができない粒子をいいます。
  • 原子核：原子には原子核があり、陽子と中性子から構成されています。
  • 電子：原子核の周りを回っている負の電荷を持つ粒子です。
• 分子：原子は物質を作る基本粒子であり、物質としての性質をもつ最小の粒子をいいます。
  • 分子はその数で下記のように分類されます。
• 単原子分子：1つの原子で構成している分子をいいます。
  • 単原子分子は希ガスからの出題が多いです。

• 化合物：純物質を構成している元素の種類が２種類以上の物質をいいます。
  • 例えば、窒素(N₂)は化合物ではありません。なぜなら、窒素(N₂)は1種類からできるからです。メタン(CH₄)やメタノール(CH₃OH)等が化合物に当たります。
• 二原子分子：2つの原子で構成している分子をいいます。
  • 2種類ではなく、2つの原子で構成している分子です。そのため、一酸化炭素(CO)も二原子分子です。メタン(CH₄)は二原子分子ではありません。
  • 代表的な二原子分子は水素(H₂)、酸素(O₂)、窒素(N₂)、フッ素(F₂)、塩素(Cl₂)、臭素(Br₂)、ヨウ素(I₂)、一酸化炭素(CO)、一酸化窒素(NO)

• 同素体：同じ元素の単体であるが性質の異なる物質をいいます。
  • 例えば、ダイヤモンドは炭素からなっており、鉛筆の芯も炭素からなります。そう言われると、「え？」と思われるかもしれません。どちらも炭素からなりますが、ダイヤモンドは世界一固く、鉛筆の芯はすぐに折れます。このように同じ元素からなる性質の違うものをいいます。
  • 代表的な同素体を記載します。
    • 炭素(C)：ダイヤモンド(C)、グラファイト(C)
    • 酸素(O₂)：オゾン(O₃)
• 混合物：2種類異常の物質が混ざった物をいいます。
  • 例えば、空気は酸素、窒素、アルゴン等が混ざりあっています。

化学法則

• アボガドロの法則・・・「同温、同圧のもとではすべての気体は、同体積中に同じ数の分子を含まれる」という法則
  • 「気体1モル（mol）は標準状態(0°C、1atm)で22.4Lの体積を占める」と言えます。
• モルと分子量
  • 物質量1モル（mol）に含まれる粒子（原子、分子等）の数のことを言い、6.02×10²³/molで表されます。
  • 標準状態の気体密度はモル質量 ÷ 22.4L/mol で求められる。
  • 物質量 (mol) = 質量 (g) ÷ 分子量
• 質量保存の法則
  • 「反応前の物質の全質量と、反応後に生成した物質の全質量とは等しい」という法則
• 気体の密度
  • 気体の密度は、温度・圧力によって変化する。