基礎化学

基礎の基礎。中学レベルのおさらいから、高校化学の基礎レベルあたり。

物質は、大きく純物質と混合物に分けられる。さらに、純物質は単体と化合物に分けられる。単体の中には同素体が含まれる。

混合物には均一なものと不均一なものに分けられる。

物質の分離

蒸留：液体を加熱して気化させ、再度冷やして液体に戻す方法

分留：液体同士の沸点の差を利用し、一方の物質だけを蒸留する方法

ろ過：ろ紙を使い、粒子の大きさにより固体と液体を分離する方法

クロマトグラフィー：吸着のしやすさ、親和性の差などを利用した分離方法

抽出：ある混合物に、特定の物質だけが溶解する溶媒を加え、選択的に分離する方法

再結晶：溶解度の差を利用し、液体を冷やして固体を析出する方法

昇華：固体を昇華させて気体にしたのち、再び固体にして分離する方法

粒子とは

・分子

・原子

・イオン

その粒子中にある構成物を素粒子という

・陽子

・中性子

・電子

元素：それ以上、実験的に分離できない最小の構成要素という“概念”

原子：概念ではなく、実体のあるもの。

つまり、ある物質を構成している“種類”に着目するときは元素といい、実体のある“粒子”に着目する場合は原子という言い方をする。よって、「水は水素元素と酸素元素からなる」という言い方は正しいが、「水分子は水素元素2個と酸素元素1個から成る」は誤った言い方となる。

原子番号：陽子の数

質量数：陽子＋中性子の数

元素によって、原子番号は決まっている。例えば、原子番号が3であればリチウムだし、6であれば炭素である。これは、中性子や電子の数がいくつに変化しようが不変である。

同位体：陽子数は同じだが、中性子数が異なるもの。言い換えれば、原子番号つまり元素の種類は同じだが、中性子数が異なるもの。同位体同士の性質にはほとんど差異は無い。

同素体：同じ元素で構成されていながら、性質の異なる単体同士のこと。これは、結合のしかたや結晶構造が異なるために起こる性質の違いである。

同素体と同位体には、相互関係はない。たとえば炭素の場合、質量数が12の原子と13の原子がどういう割合で存在していようが、正四面体構造で原子が繋がっていけばダイヤモンドの性質を示すし、六角形の平面構造となり、その平面が何層にも重なり合えば黒鉛の性質を示す。