第2章 基礎的な化学
1⃣化学変化
重要ポイント
物理変化、化学変化による物質の種類
化学変化
融解や凝固などの状態変化のように、物質の形や状態が変わるだけの変化を物理変化といいます。
これに対し、物質が性質の異なる別の物質に変わる変化を化学変化(化学反応)といいます。2種類以上の物質が結びついて新しい物質になる化合や、1つの物質が2種類以上の物質に分かれる。分解などがあります。
物理変化の具体例 |
食塩を水に溶かして食塩水をつくる(溶解) |
ドライアイスが気体の二酸化炭素になる(昇華) |
エタノールにメタノールやホルマリン等を添加して変性アルコールをつくる(混合) |
原油を分離蒸留してガソリンをつくる |
バネに力を加えると伸びる |
化学変化の具体例 |
ガソリンが燃焼して二酸化炭素と水蒸気が発生する |
鉄が錆びる(酸化) |
塩酸に亜鉛を加えると水素が発生する |
水を電気分解すると水素と酸素が発発生す |
酸を塩基(アルカリ)で中和する |
紙や木が燃えて灰になる |
物質の種類
物質は大きく、純物質と混合物に分かれます。
混合物とは2種類以上の純物質が混合してできたものです。
純物質はさらに単体と化合物に分かれます。単体は1種類の元素でできる純物質であり、化合物は2種類以上の元素でできる純物質です。
たとえば、炭素は元素記号で「C」なので単体ですが、二酸化炭素は炭素と酸素でできている「CO₂」なので化合物です。
単体、化合物、混合物の例・・・
単体・・・純物質 |
炭素、酸素、水素、窒素、ナトリウム、硫黄、鉄、アルミニウム、黒鉛、オゾン、赤りん |
化合物・・・純物質 |
水、二酸化炭素、メタン、プロパン、エタノール、ベンゼン、アセトン、食塩、ジエチルエーテル |
混合物 |
空気、石油(ガソリン、灯油、軽油、重油)、食塩水、砂糖水、希硫酸 |
化合は別の物質に変わるから化学変化。混合は2つの物質がただ混ざるだけなので物理変化。
同素体と異性体
同じ元素でできた単体でも、原子の結合状態が違うために性質も違うものを同素体という。
たとえば、ダイヤモンドと黒鉛はどちらも、炭素「C」という元素でできた単体ですが、性質は違うので同素体です。
他にも同素体・・・
元素 | 炭素C | 酸素O | リンP | 硫黄S |
同素体 | ダイヤモンド 黒鉛 | 酸素 オゾン | 黄リン 赤リン | 斜方硫黄 単斜硫黄 ゴム状硫黄 |
また、同じ分子式を持つ化合物なのに分子内の構造が違うために性質が異なるものを異性体という。
たとえば、エチルアルコールとジメチルエーテルの分子式はどちらもC₂H₆Oですが、性質が違うので異性体です。
まとめ
単体は1種類の元素からなる純物質
化合物は2種類以上の元素からなる純物質
混合物は2種類以上の純物質が混合した物質
同素体は同じ元素からなる単体で、化学的性質が異なる物質
異性体は構成する原子の種類や配列が異なる物質
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