分子をつくる物質・つくらない物質の違いを理解しよう!【結合の手】

ダイヤが硬い理由は手のつなぎ方??

さて、今回のテーマは「ダイヤモンド」です!!

キラキラピカピカ!大好き!!

値段も1カラット(0.2g)で100万円くらいになりますからね!!

高っっっっ

なかなか手が出ませんねぇ~

さて!そんなダイヤモンドは何からできているでしょうか?

う~ん。ピカピカだからガラス?

いいえ違います。ダイヤモンドは炭素からできています

炭素って炭(すみ)のことでしょ?

そうです。炭素は炭(すみ)でも鉛筆の芯でもダイヤモンドでもあるんです!

そんなわけないじゃん!!

いいえ、本当にダイヤモンドは炭素からできているんです!

現在、人工ダイヤモンドをつくる技術もあって、簡単に説明すると炭にものすごい圧力を加えるとダイヤモンドになるんです。

全部炭素なの?

そうです!人工ダイヤモンドからもダイヤが炭素からできているってことがわかりますね。

ダイヤモンドも鉛筆の芯も硬さが違うのに同じ“炭素”からできている

なんで鉛筆はやわらかいのにダイヤは固いの?

良い疑問だね!それは、原子たちの手のつなぎ方が違うからなのさ!

原子に手!?

本当は生えていないんだけど、分子のつくりを知るために「結合の手」っていう考え方を取り入れています。

結合の手??

はい、原子同士が手をつないで分子が出来ているって考え方です。

手のつなぎ方の違いがダイヤモンドと鉛筆の硬さを変えているんです!

ガッチリつなぐと硬いんだ!

そうです!これは難しい話なんだけど、炭素には4本の手があって、この4本が全部つないでいる状態のダイヤモンドは硬いんです!

鉛筆は完全に全部の手がつながっているわけじゃなくて、弱い力で結合している部分があるからその部分ははがれて紙に書けるようになっています。

原子たちは手を繋いで物質をつくっている

ここら辺の説明は高校化学の内容なので無理に理解しようとしなくてOK!くっつき方が違うんだね~って程度でとどめておいてください。

詳しい説明は別の学習で詳しくしています!

分子をつくる・つくらない

分子をつくる物質

炭素の場合は、炭素同士がたくさん集まってダイヤモンドや鉛筆になっていますが、こういった原子は分子をつくりません

原子が集まっても分子をつくらない!?

そうなんです!原子がくっついて分子になるH₂OやCO₂などの化学式で表すことができる物質もあるけど、くっついてるけど分子みたいに決まった人数がセットになっているんじゃなくて、みんなでぎゅっってなっているってことです

例えば酸素分子はO₂と書くけど、これはOが2人で手を繋いでペアになっているってことです!

同じように考えて水分子はH₂Oと書くからHが2人とOが1人がくっついてトリオになっているわけだ!

じゃあアンモニア分子(NH₃)は何人組かな?

4人組!

そうです!Nが1人とHが3人だね

じゃあ酸素ボンベの中に入ってる酸素はOが2つしか入っていないかというとそういうわけじゃなくて「O₂のペア」がたくさん入っているんです。

同じようにコップの中の水は「H₂Oのトリオ」がたくさん入っているんです。

原子がペア(トリオ)になってできた分子が集まって物質をつくっている

こういったペアやトリオが集まってできる物質を「分子をつくる物質」といいます。

例をあげるとこのようになります。

単原子分子って??

これは難しいですね。ペアやトリオになって分子をつくっていると説明したけど、1人ぼっちで分子になれる変なやつもいるんです。

元素は118種類もあるからそんな変わったやつも存在するんです!そう覚えてください!

クラスに1人いる変なやつってことね!

単原子分子になるのは、ぼっちでも大丈夫なメンタルを持ってる(安定した)18族の貴ガスの元素たちです。

一番右の列の並びだね

貴ガスについては周期表の学習で詳しく学ぶことができるからコチラもぜひ♪

分子をつくらない物質

一方、ダイヤモンドをつくっている「炭素」はペアやトリオをつくらず、みんなで集まって(手を繋いで)物質をつくっています

集まり方が違うんだ!!

そういうことです!

ダイヤモンドのように分子をつくらない物質は、みんなで手を繋いでいます。

仲良しなんだね!

そういうことです。このような物質を「分子をつくらない物質」といいます。

まとめた表はこんな感じです。

法則性ってあるの?

分子をつくる物質は、みんなで手をつないでいるから動きにくいと思ってください。1年生の学習で物質の状態について学びましたね。

運動が激しい物質と運動が少ない物質の状態の違いを覚えていますか?

〈復習〉

運動が少ない物質は固体・液体・気体?

動かないのは固体!

大正解!

分子をつくる物質の多くは固体の状態で存在します。

確かに固体だ!

逆に分子をつくらない物質は気体の状態で存在しているものが多いです。

分子をつくらない物質は単体の金属や金属原子を含んだ化合物が多いです。結合の手に注目すると分子をつくらない物質はみんなで手を繋いでるってイメージだから結束が固いんだね。金属以外の炭素(C)と硫黄(S)だけ特別に分子をつくらないって覚えておきましょう!

単体・化合物と分子をつくるかどうか

以前の学習で物質は単体と化合物に分かれることを学びましたね。

酸素や銅は単体ってやつだね

そうです。忘れちゃった人はコチラから復習してくださいね♪

前は単体or化合物で分けたけど、今回は分子をつくる・つくらないで物質を分けました。

この2種類の分け方をまとめるとこんな風になります。

2つの分類がこれで完璧♪

今回のまとめ

水素分子などのペアやトリオが集まってできる物質を分子をつくる物質という
ダイヤモンド酸化銀などみんなで手を繋いでできる物質を分子をつくらない物質という

中2中2化学化学
プロフィール
ゆうしろ

私立中・高一貫校の現役理科教員です。
専門は生物学で、中学・高校理科の教員免許を持っています。
子供のころ勉強に使っていた学習サイトを自分でも作りたくでトライし始めました!
理科の授業を「何度でもふりかえる」ことが出来るように、知識+思考力がつくサイトにしていくのでよろしくお願いします!

ゆうしろをフォローする
スポンサーリンク
理科の授業をふりかえる

コメント

タイトルとURLをコピーしました