チョコチップクッキーは好きですか？私たちのほとんどはそうします。チョコレート チップ クッキーがさまざまな材料 (小麦粉、砂糖、ココア、ベーキング パウダー、チョコレート チップ) でできているように、この世界のすべてのものはさまざまな材料でできています。これらの成分は要素と呼ばれ、このレッスンでは「要素」について詳しく説明します。
学習目標
始めましょう。
元素とは、1 種類の原子からできており、単純な化学物質に分解できない純粋な物質です。要素は、世界の残りすべての物質の構成要素です。
元素の例としては、鉄、酸素、水素、金、ヘリウムなどがあります。
118 種類の元素がありますが、地球上に自然に存在するのはそのうちの 98 種類だけです。 118 の元素はすべて、元素の周期表と呼ばれる元素の標準チャートに表されます。簡単に言えば、周期表は元素をリストする方法です。次のようになります。
水素は、宇宙で最も一般的に見られる元素です。また、最も軽い要素でもあります。
ヘリウムは宇宙で 2 番目に多い元素ですが、地球上では非常にまれです。
これらのガスは、空気よりも軽く、気球に浮力を与えて上昇し、大気中に浮くことができるため、熱気球で使用されます。
各要素は 1 文字または 2 文字のコードで表されます。最初の文字は常に大文字で、2 番目の文字が存在する場合は小文字で記述されます。たとえば、水素の記号は H で、炭素の記号は C です。ナトリウム (Na) の記号はラテン語の炭酸ナトリウムを意味する「ナトリウム」に由来するなど、ラテン語の用語に由来する文字コードもあります。
化学元素は、金属、半金属、非金属の 3 つに分類されます。
通常、周期表の左側にある金属は、
アルミニウム、鉄、銅、金、水銀、鉛は金属です。
対照的に、周期表の右側にある非金属は次のとおりです。
元素非金属の例には、炭素および酸素が含まれる。
メタロイドには、金属の特徴と非金属の特徴があります。一般的に認識されている 6 つのメタロイドは、ホウ素、シリコン、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、およびテルルです。
要素の豊富さは大きく異なります。宇宙全体で、最も一般的な元素は水素 (約 90%) で、次にヘリウム (残りの 10% のほとんど) です。私たちが検出できる限り、他のすべての元素は比較的少量しか存在しません。
地球上では、酸素は地球の地殻の質量の 46.1% を占めており、ほとんどが他の元素と組み合わされており、シリコンは 28.5% を占めています。宇宙で最も豊富な元素である水素は、地球の地殻のわずか 0.14% しか占めていません。
地球の地殻で最も豊富な 9 つの元素の質量存在量は、およそ
その他の元素は0.15%未満で発生
地球と火星で見つかった元素はまったく同じです。
体重の約 96% は、酸素、炭素、水素、窒素の 4 つの元素だけで構成されています。
カルシウム、リン、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、塩素、および硫黄は、体が大量に必要とする多量栄養素または元素です。残りの元素は、コバルト、リチウム、マンガン、セレン、ヨウ素、銅などの微量元素です。これらは生命に必要であると考えられています。 0.01% 以下の量は微量元素と見なされます。
要素の最小の粒子は「原子」であり、個々の原子は、電子、陽子、中性子などの小さな粒子で構成されています。各原子の陽子の数は、原子番号と呼ばれます。要素において重要な数値です。各元素には固有の原子番号があります。水素は最初の元素で、陽子を 1 つ持っているため、原子番号は 1 です。金は、各原子に 79 個の陽子があり、原子番号は 79 です。標準状態の元素も、陽子と同じ数の電子を持っています。
複数の種類の原子が存在する場合、物質は元素ではありません。化合物と合金は元素ではありません。
化学化合物は、化学結合によって結合された複数の元素の原子で構成される多くの同一の分子で構成される化学物質です。たとえば、純水は水素と酸素の 2 つの元素からできている化合物です。水中の水素と酸素の比率は常に 2:1 です。
合金は、2つ以上の元素を一緒に溶かして作られた物質で、そのうちの少なくとも1つは金属です.一般的な合金の例 – 鋼、鉄 (金属) と炭素 (非金属) の組み合わせ。青銅、銅（金属）とスズ（金属）の組み合わせ。真鍮は銅（金属）と亜鉛（金属）の組み合わせです。
同様に、電子と中性子のグループは要素ではありません。粒子には、要素の例である陽子が含まれている必要があります。
非元素には、水、鋼、電子、真鍮が含まれます。
要素はすべて同じ種類の原子から作られていますが、さまざまな形で存在する可能性があります。温度に応じて、固体、液体、または気体になります。また、原子がどれだけ密集しているかによって、さまざまな形をとることができます。これらは同素体と呼ばれます。その一例がカーボンです。炭素原子がどのように結合するかに応じて、ダイヤモンド、石炭、またはグラファイトを形成できます。同じ元素の原子が異なる数の中性子を持っている場合があり、これらは同位体と呼ばれます。同位体については、別のレッスンの同位体で詳しく学びます。
