華菜（多分生物）

2026/1/25 12:04

物質の成分と元素① 物質の分類　元素と単体の見抜き方
これ化学基礎で1番最初にやる内容ですが、一部中学生でも同じことをやってます
単体と化合物と混合物の区別ちゃんとつきますでしょうか？

まず、世の中の物質は大きく2つに分けることができます
純物質と混合物

純物質ってのは、純粋な物質って昔言ってたものです

さらに、この純物質ってものを分けると単体と化合物に分けられるわけですよね

つまり、これを図にするとですね
図I
こんな感じになるわけですよね

そしたらまずは単体と化合物の違いについてから攻略していきます

単体は1種類の元素からできている物質
化合物は2種類以上の元素が結びついてできている物質

元素は、物質を構成している基本的な成分なんだ　こんな感じです

単体の例を挙げると、水素分子H2とか鉄Feとかね
それに対して、化合物の例を挙げてみます　水H2Oとか塩化ナトリウムNaCl
などが挙げられますよね

化学式　皆さん大丈夫ですよね　物質を原子の記号で表したものです。　この原子の記号のことを元素記号って言いますね。
どの元素が何個ずつ結びついているのかを示します

元素記号は元素を大文字アルファベット1文字　もしくは大文字+小文字で表現したもの
Na ナトリウムですが、大文字と小文字ですよね　
H 水素ですが、大文字 1文字です

単体は、化学式で表現した場合に　化学式の中の元素記号は1種類であるよ
逆に化合物に関しては、化学式の中の元素記号は2種類以上あるんだよ

水素分子は水素だけだよね　でも水は水素と酸素っていう2種類あるよね
こういうことです

そして、化合物に関しては熱分解とか電気分解などをすれば単体にすることだってできるわけです

皆さんは中学生の時習ってますね　
酸化銀を熱分解してあげたら､単体の酸素と銀に分解される

塩化銅水溶液に電気を流して電気分解してあげると、単体の銅と塩素に分解される

忘れてる可能性もあるので、分解の意味も抑えておきましょうね
分解は単に物質が分かれればいいわけじゃない　1つの物質が性質の異なる2つ以上の物質に分けられることでしたよね
化学反応式の書き方は、だいぶ後でやります

そして、純物質について覚えて欲しい性質として　性質が均一であること

この性質って具体的なものを挙げると　融点とか沸点とか密度とか色とか匂いとか　これ以上あげたらキリがなさそうなので、この辺にしておきますね

では、皆さん、これも復習ですね　融点と沸点って何でしたっけ？　また水の融点と沸点ってどれぐらいだか覚えてますか？
まぁ、すぐ答えを言っちゃいますが
融点は、固体から液体に変わるときの温度　ここで必ず溶けるというわけではなく　切り替わるときの温度　ターニングポイントって感じですね

沸点は液体から気体に切り替わるときの温度　沸騰するときの温度です

水の場合は融点は0℃ 沸点は100℃ですね

そしたら今度は混合物についてやっていきます
混合物… 2種類以上の純物質が混ざり合った物質
例を出すと　空気とか食塩水とか海水とか

空気も　窒素とか、酸素とか二酸化炭素とかアルゴンとかいろいろあるじゃないですか
海水も塩分だけで見てもね　塩化ナトリウムとか、塩化マグネシウムとかいろいろ混じってるんですよ

さて、化学式で表すとどうなるでしょうか
といってもできないんです　酸素とかだったらできるよ。　でも　空気を例にとってやってみると　いろいろなものが混じってるじゃないですか
こいつらをまとめて一概に化学式にしようとしてもできません　だから、混合物は化学式に直すことはできないと思っておいてください。

そして、混合物のもう一つの特徴
化学反応を起こしているわけではないので　成分の性質はそのまま残るから　混合比率　つまり混ぜる割合によって性質が変化する
やっぱり、空気を例に出しますね
酸素ってどんな物質ですか　ものを燃やすのを手伝ってくれる助燃性（支燃性）の性質があります　
つまり、空気中に酸素が多ければ　ものは燃えやすくなりますよね　逆に少なければ燃えにくくなります。


そしたら次は結構な人が苦手としている元素と単体の区別をやっていきます

元素は物質を作る基本的な成分　単体は純物質の中でも1種類の元素からなるもの

文脈から判断しろ、どちらかというと国語みたいな問題です

まずは、いくつかテクニックとして　文脈から判断する方法を教えます
元素は概念で　単体は実際にあるもの

ナトリウムは水と激しく反応する
銅は赤褐色の金属である
窒素の沸点は− 196℃である

①このような文章において、ナトリウムとか銅とか窒素に関しては
リアリティーという言葉でまとめちゃいますけど　反応とか色とか温度みたいなものがあるじゃないですか
元素は概念だからこういうものないですよね　つまりこれらは単体と判別することができます。
性質とか状態があれば単体です

②そして、英語が得意な人はTheをつけてみてください
単体はThe oxygen あの酸素の粒だ　みたいに言えます
元素はOxygenとなりますね　

③後々、同素体って言葉をやるんですが　同素体ってワードがあればこれは必ず元素です。
同素体、軽くだけ先に言っときますと　
ダイヤモンドと黒鉛は､炭素の同素体である

この炭素は、元素の意味合いで用いられていますが
同素体の定義って言うと　同じ元素からできている､性質の違う単体の事なんです

④そして、これはあんまりためにならないと思います。異常事態シミュレーションって方法です

どういうことかって言うとそれを100%の純粋の塊としてみる

鉄を加熱する　鉄の塊を焼いてる感じですよね　いたって普通のことです。　この普通の時は単体だ

血液に鉄が含まれる　血液の中に鉄の釘とかが入ってるんですよ　異常事態ですよね。　こんな時は元素だ。

⑤後は実際に手で触れられるか　触れられるものであれば、単体だし、触れられなければ元素である

⑥相性がいい動詞
単体と相性が良いワードは　発生する　合成する　作る　反応する　吸う　吐く　取り入れる　〜色の　沸騰する　溶ける

元素と相性が良いワードは　含まれる　含有する　構成されている　〜からできている　〜の成分である　〜の同素体である　〜の◯%を占める

相性が良いってだけであって、必ずこうなるとは限らないけど、これで6割くらいは解決するんじゃないかなと思います

すいません形容詞も入ってますね

形容動詞でしたっけね

そしたら演習問題をやってみましょう
次の下線部の言葉は、元素と単体のどちらの意味で用いられているか

①呼吸によって酸素を体内に取り入れる。
②水を電気分解すると水素と酸素が発生する。
③骨にはカルシウムが豊富に含まれている。
④アルゴンは空気中に約0.9%含まれている。
⑤二酸化炭素は炭素と酸素からなる化合物である。


では、いろいろテクニックを駆使して解いていきましょう

①酸素　　取り入れるって何と相性が良かったですか？　単体ですよね。
私たちが実際に吸って生きてるのは実際に触れることができる酸素ですよね　触れることができるのは単体ですよね。
つまり、これ単体になります

②水素　発生する　これは単体と相性が良かったですね。発生した気体に火を近づけてあげると　軽い爆発みたいなのを起こしますよね　これは特有の性質のものが存在している証拠になるので、単体になります
つまり、これ単体ですね

③カルシウム　含まれているは　元素と相性が良かったですね
もし、これが単体だとしたら　レントゲンを撮るまでもなく、骨は銀色だ　カルシウムは、銀色の金属ですからね
違いますよね　て事はこれ元素となります

④アルゴン　　含まれていると書いてあるから、元素かと思いきやですよ
そしたら、異常事態シミュレーターをやってみましょうよ
空気を冷やしていくとですね　アルゴンが液体として得られるわけです。　取り出せるということは最初からアルゴンという実体があるわけですよね
よって、これは単体です

⑤酸素　　〜からなる　これは元素と相性がいいですね。
二酸化炭素の中に、酸素がそのまま残っているわけではなくて　酸素という種類が組み込まれているだけですので
よってこれは元素になります

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