はじめに 〜モルを学習するにあたって〜

　私たちの身の回りにはたくさんの物質がありふれています。
水や、木・空気・土・石など自然の物質や、機械・プラスティック・など人工的な物質など、
数えても数え切ることが出来ないほどの物質が存在します。
　しかし、それらのすべての物質は、元素で構成されています。
元素とは物質を構成する基本的な成分で、酸素や水素、窒素など１００数種類も存在します。
　この元素を周期的に並べたものを周期表と言います。
化学を本格的に学ぶのであれば、
少なくとも２０番目くらいまでは必ず覚えた方が良いでしょう。
覚えられないときはゴロがあるので使ってみるのも良いと思います。
スイヘイリーベボクノフネナアマグアルシップスクラークカ等、色々あるので
探してみるのも面白いかも知れません。

周期表です。画像をクリックすると大きいサイズで見れます。

こちらに各元素の用途例を掲載しました。

原子の構造

　元素のそれぞれには原子という粒子があります。
具体的に原子とはあらゆる物質を構成するもっとも小さな最小単位の粒子で
１億分の１ｃｍぐらいの大きさです。
　原子は原子核と電子からできていて、
さらに原子核は中性子と陽子と呼ばれる物からできています。
　電子の重さは中性子・陽子の重さに対して軽く１８４０の１の重さです。

〜補足〜
陽子…原子核にある正の電荷を持っている粒子。

中性子…原子核にある電荷を持たない中性の粒子。

電子…原子核の周りを回っている、負の電荷を持っている粒子。

原子番号…原子に含まれる陽子の数。
現在の元素の周期表は原子番号をもとに作られています。

同位体…原子番号が同じく質量数（中性子数）だけが異なる原子。
同じ元素の同位体は重さが変わりますが、化学的な性質は変わりません。

質量数…陽子の数と中性子の数を足した数。　
質量数はだいたい原子量と同じです。
ちなみに、これらは例えば炭素ならばこのように表す事が可能です。
また、計算での求め方はこのようにして求める事が可能です。

原子量…同じ種類の原子でも重さ（質量数）が少し異なるものが存在するため
質量数の平均値をその原子の原子量（重さ）とします。
例:塩素
質量数35の塩素原子が約75%、質量数37の塩素原子が約25%
　35×0.75＋37×0.25＝35.5（塩素の原子量）

分子…いくつかの原子が結びついた粒子を分子といいます。

イオン

　原子は電気的に中性ですが、さらに電子がついたりとれたりすると、
電気を帯びるようになります。
　電気を帯びた原子や原子の集まりをイオンと呼びます。
　電子を放出して正の電荷を持った粒子を陽イオン、
電子を受け取って負の電荷を持った粒子を陰イオンと呼びます。

物質の構成

　身の回りのすべての物質は原子や分子、イオンなどが集まってできていますが、
集まり方で次の４通りに分類されます。

Ａ．イオンからなる物質

　たとえば、食塩(塩化ナトリウム)は正電気を帯びたナトリウムイオンと
負電気を帯びた塩化物イオンが正電気的な引力で引き合い(イオン結合)、
結晶を作っています。
例：食塩の結晶
Ｂ．分子からなる物質

　たとえば、気体の酸素は酸素原子が２個結びついた粒子、すなわち
酸素分子が集まったものです。

Ｃ．巨大分子

　たとえば、ダイヤモンドは炭素原子が共有結合という強力な結合力で
多数集まって大きな分子を作っています。
　また、私たちがふだんよく使うシャープペンシルの芯（黒鉛）も
炭素原子が多数集まって 大きな分子を作っているものです。
　えっ?!　ダイアモンドとシャープペンシルの芯は、色も硬さも全く違うのに
同じ炭素原子から 出来ているなんて「シンジられな〜い！」ですって？
どちらも炭素原子が集合したものですが、ダイアモンドは正四面体の立体的なスクラムを
組んでガッシリしているのに対して、黒鉛は六角形にスクラムを組んだ平面的な板が
多数重なった構造になっています。
(ちなみに、このサイトのバックの左上のイラストは黒鉛の結晶構造です。)
　そのため、私たちがシャープペンシルの芯を紙の上で滑らせると黒鉛が少しずつはがれて
紙にこびりつき、字が書けるわけです。

Ｄ．金属

　たとえば、アルミニウムはアルミニウム原子が金属結合という 特別な結合のしかたで集まっています。
この結合では、一部の負の電気を帯びた電子が自由に動き回れるので、
電気を通しやすいなどの独特の性質があります。