【高校化学講座】物質の分類・同素体

物質の分類を試験で問われることは少ない。

ただし、この分類を理解できていなければ、化学を学ぶにおいて基礎が不十分すぎる。

紛らわしい表現も登場するが、それぞれの意味を明確に理解してほしい。

物質の分類

 

すべての物質は、上図のように分類される。

それぞれについて確認していこう。

純物質

純物質とは、「単一の成分からなる物質」である。

単一の成分のみであるため、融点や沸点は一定の値を示す。

純物質は、さらに単体と化合物に分けられる。

単体

単体とは、「単一の元素からなる純物質」である。

空気中に存在する気体や金属に多い。

化合物

化合物とは、「複数の元素からなる純物質」である。

化学において、最も登場頻度が多い。

混合物

混合物とは、「複数の成分からなる物質」である。

混合物は、混合割合によって、融点や沸点の値が変化する。純物質は融点や沸点が一定の値を示すことを考えると、これらを測定すれば純物質か混合物かを判定できることがわかる。

混合物で分かりやすいのは、水溶液である。水溶液は、水と溶質の混合物である。その他、溶液はすべて混合物に分類される。

元素と単体の違い

元素とは、「物質を構成する原子の種類」である。

元素を表現する際は元素の名称を用いる。ただし、これは単体の表現と同じである。

したがって、文脈から”元素”か”単体”かを判別する必要がある。

以下に例を示すので、判別に挑戦してみてほしい。

では、解答を見てみよう。

正解できたであろうか。

初めは判別が難しいかもしれないが、多くの例を見れば確実にわかるようになる。

一般的な問題集には必ずこのような問題が掲載されているので、たくさん挑戦してほしい。

同素体

同素体とは

同素体とは、「同じ元素からなる単体で、互いに性質が異なるもの」である。

代表的な同素体を以下に示す。

硫黄 S	斜方硫黄S8, 単斜硫黄S8, ゴム状硫黄Sx
炭素 C	黒鉛C, ダイヤモンドC, フラーレンC60
酸素 O	酸素O2, オゾンO3
リン P	黄リンP4, 赤リンPx