危険物の性質を理解する第一歩は、物質を形づくる「原子」と「分子」を知ることです。まずはここから始めましょう。
黒崎 サニー
先生〜、そもそも「物質」ってなにでできてるの? つきつめると何になるのか気になっちゃって!
緑川 カナ 先生
いい質問ね。
すべての物質は、それ以上分けられない小さな粒＝原子からできているのよ。
水素や酸素、炭素みたいな種類があるの。
栗原 せな
補足すると、原子の種類のことを元素と呼びますね。
水素はH、酸素はO、炭素はCのように元素記号で表します。
麦倉 ふわり
原子がひとりぼっちじゃなくて、くっつくこともあるんですかぁ?
緑川 カナ 先生
そうなの。
原子がいくつか結びついて、物質の性質を保つ最小のまとまりになったものを分子というのよ。
たとえば水は、水素原子2個と酸素原子1個がくっついた分子ね。
黒崎 サニー
だから水はH2Oって書くんだ! 要は原子の組み合わせを記号で書いたのが化学式ってこと?
栗原 せな
その通りです。
物質を元素記号と数字で表したものが化学式ですね。
数字は原子の個数を示します。
緑川 カナ 先生
そして物質が別の物質に変わることを化学変化、それを式で表したものが化学反応式よ。
左に反応前、右に反応後を書いて、矢印でつなぐの。
麦倉 ふわり
反応の前とあとで、原子の数って変わっちゃうんですかぁ?
緑川 カナ 先生
ここが大事よ。
化学変化の前後で原子の種類も数も変わらないの。
これを質量保存の法則というわ。
だから反応式は左右で各原子の数をそろえる＝係数をつけて釣り合わせる必要があるの。
栗原 せな
例をあげると、水素の燃焼は 2H2 + O2 → 2H2O です。
左右で水素原子は4個、酸素原子は2個とそろっていますね。
黒崎 サニー
なるほど! 数合わせパズルみたいで面白いね。
よっしゃ、これで反応式もこわくないぞ!
緑川 カナ 先生
その調子よ。
原子・分子・反応式は、これから学ぶ燃焼や消火の土台になるから、しっかり覚えておいてね。
確認クイズ
化学反応式について正しいものはどれか。
- 反応の前後で原子の種類は変わらないが、数は増減することがある
- 反応の前後で原子の種類も数も変わらず、両辺で釣り合っている
- 係数は物質の重さを表しており、原子の数とは無関係である
- 分子は原子より小さく、それ以上分けられない最小の粒である
こたえを見る
正解: 2. 反応の前後で原子の種類も数も変わらず、両辺で釣り合っている
正解は2。化学変化の前後では原子の種類も数も変わらない（質量保存の法則）ため、反応式は両辺で各原子の数がそろう。1は「数が増減する」が誤り。3の係数は各物質の分子（原子団）の個数比を表す。4は原子と分子の説明が逆で、それ以上分けられない最小の粒は原子である。