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化学基礎【物質とその成分】 原子と元素 単体と化合物 同素体 成分元素の検出

 

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原子と元素 

 

原子:ふつうの方法ではそれ以上分割できない最小の粒子で、物質を構成している。

元素自然界に約90種類存在し、人工的に作られているものも含めて約120種類が知られている。元素は元素記号を使って表される。

 

元素記号は大文字のアルファベット1文字か、大文字のアルファベット1文字+小文字のアルファベット1文字の2文字で表される。

 

注意:Co(コバルト)をCOと書くと、一酸化炭素になってしまう。

大文字2文字の場合は結合していることを表す。

 

元素表(ミニ)

 

元素名 元素記号
水素 H
炭素 C
窒素 N
酸素 O
ナトリウム Na
硫黄 S
塩素 Cl
カリウム K
Fe
Cu
Ag
Au

 

 

単体と化合物

 

水「H2O」を電気分解すると、酸素と水素が得られる。このことから水は酸素「O」と水素「H」という元素を含んでいることがわかる。

 

単体:酸素「O」や水素「H」のように1種類の元素だけからなる純物質

化合物:水「H2O」のように2種類以上の元素からなる純物質

 

単体からなる物質が化合物 → 単体 + 単体 = 化合物

 

化合物とその成分元素の単体とでは性質が全く異なる。

例えば、水は常温では液体であるが、成分元素の単体である酸素と水素は常温で気体である。

 

練習問題

Q:次の物質を単体・化合物・混合物のいずれかに分類してください 

アンモニア 窒素 ダイヤモンド
水蒸気 水酸化ナトリウム 牛乳

 

 

A :

単体 ダイヤモンド 窒素
化合物 水蒸気 アンモニア
混合物 水酸化ナトリウム 牛乳

 

 

練習問題2

Q:次の下線部が示すものは元素と単体のどちらですか?

1:骨にはカルシウムが含まれている。

2:空気中には窒素が多く含まれている。

3:呼吸により酸素を体内に取り込む

 

ヒント

元素はそれぞれの原子につけられた名前のこと

単体は1種類の元素からなる物質のこと

 

 

A:

1:元素 2:単体 3:単体

 

 

 

同素体

酸素「O」の単体には酸素とオゾンの2種類があり、酸素「O2」は無色・無臭の気体なのに対し、オゾン「O3」は淡青色で得意臭を持つ有毒な気体である。

このように同じ元素からなる単体で性質が異なるもの同士を互いに同素体であるという。

 

酸素の他にも同素体はある。

 

炭素の同素体{

・ダイヤモンド

黒鉛グラファイト

フラーレン

カーボンナノチューブ

}

 

リンの同素体{

・黄リン

・赤リン

}

 

同素体の覚え方

SCOP(スコップ)で覚える。

S = 硫黄

C = 炭素

O = 酸素

P = リン

 

 

練習問題3

Q:次の組み合わせのうち、互いに同素体であるものはどれ?

1:塩素とヨウ素

2:酸素とオゾン

3:銀と水銀

4:一酸化炭素二酸化炭素

5:黒鉛亜鉛

6:水と氷

 

 

 

 

 

A:2

同素体とは「単体」のなかで、形状の違うもののことです。

6番は同じ物質なので同素体ではありません。

 

 

 

 

成分元素の検出

物資に含まれている元素は元素に特有の性質を利用することで調べることができる。

 

炎色反応:ナトリウム「Na」・カルシウム「Ca」・銅「Cu」などの元素を含んだ化合物やその水溶液を炎の中に入れるとそれぞれの元素に特有の色を示す。このことを炎色反応といい、成分元素の検出に用いられる。

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沈殿反応:水溶液中にある溶液を加えて反応させたとき、溶解度が小さい物質になったがために水に溶けずに遊離すること
例:鉛、鉄、銅イオンを含んだ水溶液にアンモニア水を入れるとこの沈殿反応が起こる

 

 

 

 

記事を読んでいただきありがとうございます。

化学基礎と、完全に自分の勉強用の投稿です。

もし、間違いなどがあれば教えていただけると嬉しいです。