元素と単体・化合物
最終更新日: 2025-03-12 12:03:30
作成者: 塾長である
1. 元素とは何か？
① 物質の成分と元素
皆さん、私たちの身の回りの物質は何からできていると思いますか？
例えば、水を電気分解すると、水素と酸素に分かれます。これは、水が 水素（H）と酸素（O） からできていることを示していますね。
また、二酸化炭素（CO₂）にマグネシウムを入れて燃やすと、炭素（C）が出てきます。これは 二酸化炭素が炭素（C）と酸素（O）からできている ことを表しています。
このように、物質を構成する基本的な成分のことを 元素 といいます。
② 元素の種類
元素とは、物質を構成する最小単位である 原子の種類 によって決まります。
現在知られている元素の種類は 約100種類 あり、これには自然界に存在するものだけでなく、人間が人工的に作り出したものも含まれます。
③ 元素記号
元素には、特定の記号が与えられています。例えば、水素は H、酸素は O です。
この記号のことを 元素記号（原子記号） といいます。
多くの元素記号は、その元素の ラテン語の名前 から1文字または2文字を取って作られています。
| 物質 | 成分元素 | 元素記号 |
|---|---|---|
| 水 | 水素・酸素 | H・O |
| 二酸化炭素 | 炭素・酸素 | C・O |
また、元素記号の由来は以下のようになっています。
| 日本語名 | 記号 | ラテン語名 | 由来 |
|---|---|---|---|
| 水素 | H | hydrogenium | 「水を作るもの」を意味するギリシア語 hydrogenes から |
| 炭素 | C | carboneum | 「炭」を意味するラテン語 carbonis から |
| 酸素 | O | oxygenium | 「酸のもと」と誤って名付けられた |
2. 元素の考え方の歴史
古代ギリシアのエンペドクレス（B.C.490～B.C.430） は、「すべての物質は、土・水・空気・火 の4元素からなる」という 四元素説 を提唱しました。
この考え方は2000年以上も続きましたが、イギリスの ボイル（1627～1691） が「それ以上分割できない物質こそ元素だ」と定義しました。
さらに、フランスの ラボアジェ（1743～1794） が元素の概念を整理し、現在の「元素」の考え方が確立されました。
3. 単体と化合物
① 単体とは？
単体とは 1種類の元素だけ からできている物質のことです。
例えば、酸素（O₂）は 酸素元素（O）だけ からできているので、単体です。
🔹 単体の例
- 窒素（N₂）
- 酸素（O₂）
- 水素（H₂）
- 鉄（Fe）
- 黒鉛（C）
- ダイヤモンド（C）
② 化合物とは？
化合物とは、2種類以上の元素 からできている物質のことです。
例えば、水（H₂O）は 水素（H）と酸素（O） からできているので、化合物です。
🔹 化合物の例
- 水（H₂O）
- 二酸化炭素（CO₂）
- 塩化ナトリウム（NaCl）（食塩）
- 硫酸（H₂SO₄）
- グルコース（C₆H₁₂O₆）（ブドウ糖）
4. 自然界における元素の割合
地球上の物質の組成を調べると、特に 酸素（O）とケイ素（Si）が多い ことが分かります。
地球の地殻（大気や海を含む深さ16kmまで）における元素の割合を クラーク数 といいます。
これによると、酸素（O）が最も多く、次にケイ素（Si）が続き、この2つで 地球全体の約75% を占めています。
以上が、「元素と単体・化合物」についてでした！
質問があれば、どんどん聞いてくださいね。😊