理科ネタ【原子と元素のちがい】

原子とは物質をつくる最も小さい粒子。

でもその種類を表す記号は元素記号・・・。

原子と元素って何が違うのでしょうか。

これは高校化学でも教えてもらう内容なのですが、カンタンに説明してみます。

※原子について中2で習うことは→【原子・分子】←にまとめています。よければどうぞ。

 

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原子の構造と周期表

原子は100種類以上存在します。

周期表では順番に

水素・ヘリウム・リチウム・ベリリウム・ホウ素・炭素・窒素・・・

と並んでいますね。

 

 

この順番(原子番号)には意味があります。

 

原子の構造は次の図のようになっています。

 

 

しかし原子の種類によって陽子の数や電子の数が異なります。

(↑の図はヘリウム原子の構造)

 

周期表とは

陽子の数の順番にならんでいる

ものなのです。

 

言い換えると

原子番号=陽子の個数

となります。

 

POINT!!

原子番号=陽子の個数!

 

ちなみに原子においては

陽子の個数=電子の個数

となっています。

 

これにより原子は

電気的に中性である(+でも-でもない)

という状態です。

 

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同位体とは

一方で、中性子。

なかなか中学校では話題になりませんが・・・

 

実は中性子の数は同じ種類の原子でも異なる場合があります。

例えば水素原子。

 

水素原子には3種類あります。

①中性子の数が0個のもの

②中性子の数が1個のもの

③中性子の数が2個のもの

 

これら①~③はどれも同じ水素原子であり、性質は変わりません。

しかし質量は少しずつ違ってきます。

 

このように陽子の数は同じだけど、中性子の数が異なるものを同位体(別名:アイソトープ)といいます。

 

POINT!!

同位体とは、陽子の数は同じだが、中性子の数が異なるもの。

 

同位体には安定したものと不安定なもの(=放射性同位体)があります。

 

炭素原子の安定な同位体は2つで

①中性子が6個のもの

②中性子が7個のもの

があります。

 

このように炭素原子、といっても同位体が存在するのですが、中学校ではこの2つを区別しません。

 

原子はこのように1個1個の粒なので、本来は中性子の数が異なれば区別する必要があります。

一方でどちらも「炭素」という種類は同じ。

このように種類を表す言葉を元素といいます。

 

元素が同じでも、まったく同じ粒なのかと言われると違うこともあるわけですね。

ということで「原子」と「元素」の言葉の違いは、以上のようにまとめられます。

 

原子・・・1個1個のとても小さな粒のこと。

元素・・・原子の種類のこと。

※原子について中2で習うことは→【原子・分子】←にまとめています。よければどうぞ。

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小中高生に数・理を教えている関西の現役塾講師です。
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