理科総合１年化学分野１．身のまわりの物質（１）純物質と混合物化合物と単体物質・・・（混合物）２種以上の物質が混ざり合ったもの・海水、泥水、石油、岩石、（合金？）・・（それぞれの物質の性質残る）・・（純物質）ただ１種の性質の物質からなる・純水、ドライアイス、結晶（鉱物）、純金・・・・・（化合物）２種以上の物質が化合したもの・水、ドライアイス、石英・・（構成する元素の性質消える）・２種以上の元素記号で分子式、組成式を書けるもの・・・（単体）ただ１種の元素からできているもの水素、酸素、ヘリウム、ダイヤモンド・・・元素の周期表に載るもの、または同素体ＳＣＯＰ（２）元素記号＜省略＞短周期表長周期表１周期２周期１族１族２族２族科１年Ｎ０１３族４族５族６族７族０族１３族１４族１５族１６族１７族１８族氏名＜問題＞次の物質は混合物か純物質か。、また純物質なら化合物か単体か。混合物Ａ、化合物Ｂ、単体Ｃで示せ。（ア）空気（Ａ）、（イ）ダイヤモンド（Ｃ）（ウ）ブドウ糖（Ｂ）、（エ）海水（Ａ）（オ）メタン（Ｂ）、（カ）アルミニウム（Ｃ）（キ）水素（Ｃ）、（ク）二酸化炭素（Ｂ）（ケ）石油（原油）（Ａ）、（コ）水蒸気（Ｂ）（サ）黒鉛（Ｃ）、（シ）花崗岩（Ａ）（４）混合物の分類１）混合物を純物質に分け取るポイント（＜それぞれの性質の違いを利用する＞）２）泥水を真水に変える方法＜濾過の方法省略＞時間純粋度コスト適度（日本）濾過、早いやや良安い ○ 実験、飲み水放置遅いやや良コスト０ △ 飲み水蒸留やや早い純粋高い × （アラビア等高くても飲料）濾過は粒度の差、放置は質量（粒度）差、蒸留は蒸発するかしないか３）海水から食塩をとる方法蒸発（溶けてる物質（溶質）のみ取り出す液体（溶媒）を気体にするのみ）４）海水を真水に変える方法＜問題解答省略＞蒸留（液体 →気体 →液体）３周期号液体（溶媒）を取り出す。１．図中（ａ）（ｂ）の名称２．沸騰石を入れる理由３．温度計の位置（ア）∼（ウ）のどれが正しい？４．冷却水は（Ａ）（Ｂ）どちらから入れる？４周期＜覚え方＞（３）同素体５）粗い砂の上にこぼして混ざった砂糖を砂から取り出す方法水に溶かす→濾過→蒸発（組み合わせて分けとる）６）砂糖と塩が混ざったとき分けとる方法＜再結晶法＞省略溶解度と飽和水蒸気量との似た関係を説明温度による溶解度曲線の差を利用７）臭素水から臭素を取り出す方法＜抽出＞省略抽出されやすさの差を利用理科総合１年化学分野Ｎ０２（５）有機化合物と無機化合物有機化合物元々の定義現在の定義無機化合物元々の定義現在の定義生命体植物、動物、その遺骸（殻等除外）炭素を含む物質（炭素と水素を含む？）生命体、合成繊維、合成樹脂非生命体岩石、金属、ガラス炭素を含まない物質（６）成分元素を調べる１）化合物の燃焼有機化合物を見分ける砂糖→黒く焦げる塩は焦げない２）炎色反応ＳｒＬｉＣａＮａＢａＣｕＫ（深紅）（赤）（橙）（黄）（黄緑）（緑）（紫）するりと軽く縄張りほどく３）沈殿の生成４）気体の発生石灰水に（二酸化炭素）→（炭酸ｶﾙｼｳﾑ）（白沈）バリウム化合物に（硫酸塩）→（硫酸ﾊﾞﾘｳﾑ）（白沈）塩素化合物に（硝酸銀）→（塩化銀）（白沈）亜鉛に（硫酸）→（水素）過酸化水素に（二酸化マンガン）→（酸素）石灰石に（塩酸）→（二酸化炭素）アンモニウム化合物に（強アルカリ） →（アンモニア）（７）物質の性質と変化物理変化と化学変化ａ．物理変化変化の前後で性質が変化しない例（破壊、ねじれ、歪み）（状態 )変化ｂ．化学変化変化（反応）の前後で物質の性質が変化する・・・化合２種以上の元素がさらに多く結びつく・例（酸）化・・緩やかな酸化（さび）・・・激しい酸化（燃焼）・（硫）化 ,（炭）化,（塩）化・・分解２種以上の元素が元素同士小グループに分かれる。電気分解、加水分解科１年号氏名＜問題解答省略博洋社九高理理科総合問題集より＞問１：Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｕの炎色反応はそれぞれ何色か。Ｌｉ（）、Ｎａ（）、Ｃｕ（）問２：それぞれに異なる１種類の溶質を含むＡ、Ｂ二つの水溶液がある。Ａ，Ｂの水溶液にそれぞれに硝酸銀の水溶液を入れたら、どちらも白色の沈殿を生じた。次にそれぞれの水溶液を白金線につけ、無色の炎の中に入れると、Ａの炎の色は赤紫色を示し、Ｂの色は黄色を示した。以上のことから、Ａの溶液は（）、Ｂの溶液は（）と考えられる。問３：カルシウムＣａは水と反応してアルカリ性の水酸化カルシウム水溶液となる。この溶液の炎色反応は（）である。またこの溶液に（）を通じると炭酸カルシウムＣａＣＯ３の（）の沈殿を生じる。問４．Ⅰ∼ⅤのＡ，Ｂの物質をそれぞれ区別する実験を行ったところ、下のア∼オのような結果になった。これについて後の問いに答えなさい。ＡＢ Ⅰ 水（蒸留水）海水 Ⅱ 水（蒸留水）エタノール Ⅲ 食塩砂糖 Ⅳ 水酸化ナトリウム水溶液水酸化カルシウム水溶液（石灰水） Ⅴ 塩化カルシウム水溶液塩酸結果ア．固体であるＡ，Ｂを加熱するとＢは溶けてやがて（ａ）黒くなったイ．硝酸銀水溶液を加えると共に（ｂ）白い沈殿を生じ、Ａは炎色反応で（ｃ）橙赤色を示し、Ｂは青色リトマス試験紙を赤変した。ウ．蒸発させたところＢには固形物が残った。エ．Ａの炎色反応は（ｄ）黄色で、ＢにＣＯ２を通すと白く濁った。オ．沸点を測定するとＡは１００℃、Ｂは７８℃を示した。１）Ⅰ∼Ⅴに該当する実験結果はどれか。ア∼オで答えよ。 Ⅰ（）、Ⅱ（）、Ⅲ（）、Ⅳ（）、Ⅴ（）２）実験結果のうち（ａ)∼（ｄ）によって推定される成分元素は何か。元素記号で答えよ（ａ）（）、（ｂ）（）、（ｃ）（）、（ｄ）（）理科総合１年化学分野例：炭素と酸素の化合の実験２．原子の発見１）古代の粒子説科１年Ｎ０３４元素説（アリストテレス）水、土、火、空気、無限分割と有限分割アトム（原子、それ以上分割できない）無限分割無から有の形は生まれにくい有限分割水晶六角柱の結晶にはそれを構成する基本単位２）原子説に至る３大法則ａ）質量保存の法則（ラボアージェ）１７８９化学反応の前後で質量の総和は変わらない（化学反応の前後で物質は生成も消滅もしない。）＜説明省略＞例：二股試験管での反応、坩堝でのマグネシュウムの燃焼等 ☆質量保存の法則は（最小単位）が（組合せ）を変化させれば説明可能問１：メタン３２ｇを酸素１２８ｇと反応させてあまりなく燃やしたら水７２ｇと二酸化炭素が出てきた。二酸化炭素は何ｇ出てきたか。（８８ｇ）ｂ）定比例の法則（プルースト）１７９９複合物質（化合物）を構成する単物質（元素）同士の質量比は同じ物質ならば常に一定 ☆暗示：無限分割ではできる確率は極端に小さい（０パーセントに近い）７：３の水割りを１０杯、寸分の狂いもなくつくるのはほぼ不可能。有限分割ではできる確率はほぼ１００パーセントビー玉とパチンコ玉を同個数比で包んで増やせば両者の質量比は一定。問２：２ｇの水素に酸素は１６ｇ反応する。５ｇの水素と反応する酸素は何ｇか。（２：１６＝５：ｘｘ＝４０４０ｇ） ※ しかし無限分割でも説明可能な以上、最小単位存在の証拠とはならないｃ）倍数比例の法則（）１８０２同種の元素同士からできる複合物質に２種以上あるとき、構成するある単物質の一定量に対し、他の単物質の質量比の増加は整数比でおきる。炭素：６ｇ酸素：８ｇ１２１６３：４一酸化炭素１８２４号氏名下の比率の化合以外は起きない６１６１２３２３：８二酸化炭素１８４８６１２２４４８３：１２炭酸イオン１：４ ☆決定的：（整数）的に変化するものは（数えられる）ものしかない問３：一酸化炭素は１２ｇの炭素に１６ｇの酸素が反応してできる。二酸化炭素は１２ｇの炭素に何ｇの酸素が反応してできるか。（３２ｇ ※ ドルトンは（）の発見者である）＜総合問題＞二酸化窒素ＮＯ２４６ｇは１４ｇの窒素と酸素（ア）ｇが反応してできる。一酸化窒素ＮＯは１４ｇの窒素に酸素（イ）ｇが反応し全部で（ウ）ｇできる。一酸化窒素ＮＯ１５ｇは、窒素（エ）ｇと酸素（オ）ｇでできている。（ア）（３２）ｇ、（イ）（１６）ｇ、（ウ）（３０）ｇ（エ）（７）ｇ、（オ）（８）ｇ３）ドルトンの原子説１＞物質はそれ以上分けられない最小単位からなる＜原子の発見＞２＞同じ原子は同じ大きさ同じ質量同じ形を示す＜規格化＞３＞２種以上の原子が集まった原子もある。＜複合原子＞まとめ質量保存定比例倍数比例 ○ ３５ ○ ○ ７０ｇ１０．５ｇ □ １２ □ １２＋ ● → １ ● ＋ → ● ＋２ｇ＝＋（０．３）ｇ＝ ○● （塩素と水素）（３６） ○● ○● （７２）ｇ（１０．８）ｇ＋ □◎ （炭素と酸素）（２８） ◎□◎ （４４） ◎ → １６＋ ◎ ◎ → （３２）理科総合１年化学分野２．アボガドロの分子説 (１)気体反応の法則（ゲーリュザック）１８０８複合物質（化合物）を構成する単物質（元素）同士の体積比は同じ物質ならば常に一定実験結果塩素１体積＋水素１体積＋ → 水素２体積＋酸素１体積 → 水蒸気２体積 ● 水素 ○● 塩化水素 ◎ 酸素１）ドルトンの原子説で説明塩素１体積＋水素１体積 ○ ＋ ● 水素２体積＋酸素１体積 ● ● ◎ ●◎● 水蒸気（複合原子も同じ）全て１体積 → 塩化水素１体積 ○● → 水蒸気１体積 ●◎● 何が矛盾している？（原子の数は同じ体積は実験の半分）実験に合わせるには反応後の原子を半分に割らなければならない → ドルトンの原子説に矛盾する２）実験結果に無理やり合わせようとすると塩素１体積＋水素１体積 → ○ ＋ ● 塩化水素２体積 ○● ○● 号氏名（２）アボガドロの分子説気体は原子が（２）個で対を成して１つの（分子）になっていると考えれば気体反応の実験のドルトンの原子説との矛盾を説明できる塩素１体積＋水素１体積 → 塩化水素２体積 ○○ ＋ ●● ○● ○● 水素２体積＋酸素１体積 ●● ●● ◎◎ 塩化水素２体積＜暗黙の了解＞同温、同圧、同体積中に含まれる気体原子の数は、気体を構成する原子の種類に関係なく一定である。 ○ 塩素科１年Ｎ０４ → 水蒸気２体積 ●◎● ●◎● 物質の性質を変えないで分割できる最小単位は（原子）ではなく（分子）（分子）を無理矢理分割して（原子）にすると、その性質は変わってしまう。例酸素分子（他の物質と結びついて燃焼を促進する）酸素原子上記の性質＋（脱色作用、殺菌作用等発生期の酸素）（３）化学反応式による、三者の違い塩素＋水素 → 塩化水素ドルトンの原子説からの予想Ｃｌ＋Ｈ → ＨＣｌ気体反応の実験結果に合わせるＣｌ＋Ｈ →２（Ｈ/2・Ｃｌ/2）アボガドロの分子説Ｃｌ２＋Ｈ２ → ２ＨＣｌ水素＋酸素 → 水蒸気ドルトンの原子説からの予想２Ｈ＋Ｏ → Ｈ２Ｏ気体反応の実験結果に合わせる２Ｈ＋Ｏ → ２（Ｈ・Ｏ/2）アボガドロの分子説２Ｈ２＋Ｏ２ → ２Ｈ２Ｏ（４）アボガドロの法則（アボガドロ）同温、同圧、同体積中に含まれる気体分子の数は、気体を構成する原子の種類に関係なく一定である。気体反応の法則の前提となった＜暗黙の了解＞と考え方は同じだが（原子）が（分子）水素２体積＋酸素１体積 ● ● ◎ → 何が矛盾している？（原子の数は増加質量保存の法則に矛盾する水蒸気２体積 ●◎● ●◎● 体積は実験に合う）に置き換わる。＜アボガドロの法則の具体性＞標準状態（（０）℃（１）気圧）で、アボガドロ数（６．０２×１０２３）個の分子の集まりは、その気体の（種類）に関係なく（２２．４）ｌを占める。理科総合１年化学分野５．原子の重さ３．原子の種類２原子分子（不活性ガス以外で常温で気体の物質Ｈ２，Ｏ２，Ｃｌ２・・）単原子分子（不活性ガス、金属等）多原子分子（一般の化合物分子Ｈ２Ｏ、ＣＯ２・・、２原子分子含む）４．原子の構造１）ドルトンの原子説原子はそれ以上分割できない。（内部構造）もなく均質３）ブドウパン原子（Ｊ．Ｊ．トムソン）と太陽系モデル（長岡半太郎）トムソン長岡半太郎陽子と電子が同数ずつ原子の中に浮遊原子核の周りを電子が回るブドウパンのレーズンのような配置１．陽子同士原子核に入れるか？「電気的中性」の考え方生き残る２．荷電粒子のエネルギー減衰？当時は肯定（太陽系モデルの欠陥）当時は否定→ 湯川とボーアへ４）原子核の発見（ラザフォード）（（ラザフォード）の原子モデル１９１１頃）金箔に放射線を当てる実験 →予想に反して全てすり抜ける → まれに大きく反射する放射線発見 → 原子核が存在、そこに質量が集中しているとして計算 → 原子の約１／１０万の大きさの原子核があることをつきとめる電気的性質原子核）── （陽子） ──（中性子） ──────────（電子）陽子中性子電子＋１０ −１質量１ ≒ １ 1 ／ 1840 ５）原子の性質を決めるもの原子核の中の（陽子）数＝［原子番号］メンデレエフの周期表の原子は軽い順 → ［原子番号］の順水素原子の重さ＝号氏名１．６６×１０−２４ｇアボガドロ数＝６．０２×１０２３＝１／ 1.66 ×１０−２４ａ．質量数質量ｂ．原２）陰極線の発見クルックス管の発明Ｊ．ブリュッカー、ゴルトシュタイン（電子）の発見Ｊ．Ｊ．トムソン＜説明省略＞ ○電子は原子の中になければ説明できない事実を上げる原子──（科１年Ｎ０５数＝（陽子子）数＋（中性子）数量（１）原子量の元々の定義（水素原子）を１としたときの、（他の）原子との比較質量（２）原子量の再定義（炭素原子１２６Ｃ）を１２としたときの、（他の）原子との比較質量ＨＨｅＣＯＮａＡｌＳＣｌＣａＵ元々１（４）（12.0・）（１６）（２３）（２７）（３２）（35,37）(４０)（２３８）現在（0.99・）・・・１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（237.?）１桁と１００桁の比較は誤差がありすぎる１０桁基準なら・・６．同位体（アイソトープ） ① 同じ（元素、原子）でありながら（重さ）が異なる ② 同じ（原子番号）でありながら（質量数）が異なる ③ 同じ（陽子数）でありながら（中性子数）が異なる１２１３１４質量数 → Ｃ６９９．９％７．平均原子量３５問：１７Ｃｌ７５％とＣ６０．１％３７１７Ｃ６原子番号→ ＢＷＡ極微少Ｃｌ２５％の平均原子量はいくらか（３５×７５＋３７×２５）／１００＝３５．５ ※ これからは、一般に原子量といえば平均原子量をさし、個々の同位体の原子量は質量数で肩代わりさせる。平均原子量が整数に近い→（放射性同位体（ラジオアイソトープ））が多い平均原子量が半整数に近い→（安定）している（同位体が減らない）理科総合１年化学分野Ｎ０６８．原子の構造（１）原子番号原子の性質を決める原子核の中にある陽子の数に同じ（２）原子の電気的性質（原子核）原子は電気的（中性）である１）原子核には＋の性質を持つ（陽子）があり、その周りを−の性質を持つ（核外電子）が回っている。２）（陽子）１個と（電子）１個は符号は異なるものの、電気的力は（同じ）であるから、原子の中に入っている（陽子）の数と（電子）の数は同じでなければならない。３）原子番号Ｎの原子の中には、陽子（Ｎ）個と電子（Ｎ）個が入って（電気的中性）を保っている。＜まとめ＞ Ⅰ 質量数＝（陽子数 Ⅱ 質量数 ≒ （原子量 Ⅲ 原子番号＝（陽子数）＋（中性子数）））＝（核外電子数）問：次の空欄を生めよ元素記号原子番号１６８ O １７８ O １４７ N １５７ N ３５１７Ｃｌ３７１７Ｃ２７１３Ａｌ２１Ｈ８８７７１７６１３１質量数１６１７１４１５３５１３２７２陽子数８８７７１７６１３１中性子数８９７８１８７１４１核外電子数８８７７１７６１３１原子量１６１７１４１５３５１３２７２６６５５７４３１最外殻電子科１年号氏名（３）電子配置（核外電子）１）ボーアの原子モデル（Ｂ５図参照）ライマン、バルマー、パッシェン系列他→ １２− − １２）リュードベリーの式１ −＝Ｒ（− λ ｎｍ（Ｒ：リュードベリ定数、λ：波長）とＥ＝ｈν＝ｈＣ／λ（ｈ：プランク定数、ν：振動数、Ｃ：光速）よりエネルギーＥは整数ｍ、ｎそれぞれの二乗の逆数の差として表せる。エネルギーは（とびとび）の値を持つ。 →（ボーア）による（量子）力学の始まり＜説明省略＞長岡半太郎が否定された事実がどう解消されたか電子軌道：（内側から）（Ｋ）殻、（Ｌ）殻、（Ｍ）殻、（Ｎ）殻、（Ｏ）殻電子数：（長周期）（２）個、（８）個、（１８）個、（３２）個、（５０）個２×ｎ２２×１２、２×２２、２×３２、２×４２、２×５２（短周期、２０まで）（２）個、（８）個、（８）個、（２）個、（ × ）個＜メンデレエフの短周期表と、電子配列の関係＞理科総合１年化学分野（４）電子配置（核外電子）整理問題１）（典型）元素では電子は軌道の内側から順に入っていき、各軌道（殻）が満杯になったとき、形の上でも反応性においても、非常に（安定）で、ほとんど反応しない。この元素は（ 0(18) ）族であり（不活性）ガス、または（希）ガスと呼ばれる。原子番号２０番まででは、この元素は（Ｈｅ）（Ｎｅ）（Ａｒ）である。２）また他の原子では、もっとも外側にある原子（（最外殻）電子、または（価）電子）の数で、その性質が似てくる。この似た性質同士は同じ（族）にある。原子番号２０番までで、最外殻電指数（価電子数）が１個のものは、（Ｈ）（Ｌｉ）（Ｎａ）（Ｋ）である。また４個のものは（Ｃ）（Ｓｉ）である。３）電子配置の書き方典型元素は内側から外側へ埋めていく。８方位でまず４方位（東西南北）を埋め、それから、残り方位（北東、北西、南東、南西）を埋める。順番は特にない。パウリの排他律を守って記入すること＋７ +13 +17 ４）元素の周期表で縦の列（各族）に共通なことは何か。最外殻電子（価電子）が同じ→同じ族５）元素の周期表で横の列（各周期）に共通なことは何か。最外殻の殻が同じ１周期→Ｋ殻、２周期→Ｌ殻・・・・・６）元素の周期表で凸型の金属、凹型の不安定な非金属、不活性ガスの境界に境界線を引きなさい。 ※ 原子の分類科１年Ｎ０７元素・・・（金属）元素・・・（凸）型原子（仮称）・・・（非金属）元素・・・（凹）型原子（仮称）・・・（不活性（希））ガス（□型原子（仮称））例外：水素Ｈ＋は本来Ｈ３Ｏ＋オキソニウムイオンとして存在水素原子＋（５）イオンになりやすい凹凸型原子１）凸型原子・・・（陽）イオンになりやすい凸 → □＋＋ □− 凸型原子→陽イオン＋電子２）凹型原子・・・（陰）イオンになりやすい凹＋ □− → □− 凸型原子＋電子→陰イオン３）不活性ガス・・・形も電気的にも安定ほとんど反応しない → 常温でも気体号氏名（凸）型＋（凹）型＋＋ＨＨ２、ＣＨ４理科総合１年化学分野 ※ 凸型原子と陽イオン、凹型原子と陰イオン原子（凹型、凸型）形不安定電気的中性 →イオン（陰、陽）形安定（不活性ガスと同じ電子配置）電気的性質現れる＜練習問題＞族とイオンの価数の関係を考えながら次の問題を解け（１）Ｋ（カリウム、（１）族）のイオン式を示せＫ → Ｋ＋＋ｅ− （２）Ｃａ（カルシウム、（２）族）のイオン式を示せＣａ → Ｃａ２＋＋２ｅ− （３）Ａｌ（アルミニウム（３）族）のイオン式を示せ。Ａｌ → Ａｌ３＋＋３ｅ− （４）Ｆ（フッ素、（７）族）のイオン式を示せＦ＋ｅ− → Ｆー（５）Ｓ（イオウ、（６）族）のイオン式を示せＳ＋２ｅ− → Ｓ２− 科１年Ｎ０８９．結合の種類原子の結合法４種類（共有）結合凹凹結合（仮称）（プロレスラーの力）（イオン）結合凹凸結合（仮称）（大人の力（金属）結合）凸凸結合（仮称）（大人の力）（分子間）結合（赤ちゃんの力）号氏名物質構成の種類共有結合性結晶例（ダイヤモンド）イオン性結晶例（ＮａＣｌ、Ｈ２ＳＯ４）金属例（金、鉄、鉛）分子性結晶例（水、ドライアイス）（１）共有結合互いに不足した電子（（不対）電子）同士を出し合って結びつく結合。軌道が重なり合い、互いの不足部に不対電子が入り込み、互いの原子に（共有）され、それぞれ（不活性）ガスと同じ電子配置で結合する。＜族数による最外殻電子の諸数＞４族炭素→不対電子（４）、非共有電子対（０）不足箇所（４）５族窒素→不対電子（３）、非共有電子対（１）不足箇所（３）６族酸素→不対電子（２）、非共有電子対（２）不足箇所（２）７族塩素→不対電子（１）、非共有電子対（３）不足箇所（１）０族アルゴン→不対電子（０）、非共有電子対（４）、不足箇所（０）理科総合１年化学分野１）非共有電子対不対電子共有電子対科１年Ｎ０９最初から原子内にある電子対、共有電子対との対比の名称凹型で２個入れる最外角スピン軌道に１個のみの電子２つの凹型原子が不対電子同士を出し合いスピン軌道埋める２）電子式最外殻の電子の配列で共有結合の状態を示す構造式不対電子と欠けた分のセットで手の数１本とし、手と手を結んで共有結合の状態を表した図問：右２つの分子エチルアルコールとジメチルエーテルの電子式と構造式をかけ号氏名＜その他の分子＞炭化水素系構造式５）化学反応式（広義の酸化、還元反応） (※ 広義の中和反応式は後ほど) 電子式構造式電子式＜省略＞左図参照分子式Ｃ２Ｈ６Ｏ示性式Ｃ２Ｈ５ＯＨ、ＣＨ３ＯＣＨ３分子を構成する元素とその個数を分子式では解らない構造を一部取り出し元素記号と下付添え字で表記構造式と分子式のあいだを埋めた式３）異性体同じ分子式でありながら、構造式や対称性が異なり、異なる性質を示すもの化学反応式は（質量保存）の法則を広く解釈し、「原子は（生成）も消滅もしない。その（組合せ）を替えるのみ。」という考え方から、反応前と反応後で原子の（種類）と（個数）が同じでなければならないとして作られる。分子同士の反応の場合は「共有結合で安定した分子同士、組み替えが起き、別の共有結合で安定した分子ができる」（（不対）電子がない安定な状態。図の炭素は例外）として組み替わる。問：次の化学反応式を（４）炭化水素問：炭素数１∼１０までの分子式と名称を示せ１ＣＨ４メタン６Ｃ６Ｈ１４ﾍｷｻﾝ）には係数を、入れて完成させよ。 ① （１）Ｈ２＋（１）Ｃｌ２ → （２）ＨＣｌ ② （１）Ｎ２＋（３）Ｈ２ → （２）ＮＨ３２Ｃ２Ｈ５エタン７Ｃ７Ｈ１６ﾍﾌﾟﾀﾝ３Ｃ３Ｈ８ﾌﾟﾛﾊﾟﾝ８Ｃ８Ｈ１８ｵｸﾀﾝ ③ （１）ＣＨ４＋（２）Ｏ２→（１）ＣＯ２＋（２）Ｈ２Ｏ４Ｃ４Ｈ１０ブタン９Ｃ９Ｈ２０ノナン ④ （２）ＣＨ３ＯＨ＋（３）Ｏ２→（２）ＣＯ２＋（４）Ｈ２Ｏ５Ｃ５Ｈ１２ﾍﾟﾝﾀﾝ１０Ｃ１０Ｈ２２デカン ⑤ （１）Ｃ３Ｈ８＋（５）Ｏ２→（３）ＣＯ２＋（４）Ｈ２Ｏ理科総合１年化学分野科１年Ｎ０１０（２）イオン結合問：食塩水は（電解号氏名）質、砂糖水は（非電解）質化学式・・・（分子）式（共有）結合、安定な原子グループ・例Ｈ２Ｏ、ＣＯ２・右下の添え字２や、隠された数１は原子の・（個数）を示すので約せ（ない）。・（電解）質・・・（組成）式一般に（イオン）結合、例ＮａＣｌ，ＣａＣｌ２右下の添え字２や、隠された数１は原子の（比率）を示す。もっとも（簡単）な比率になっている。（非電解）質（ただし分子式を約しで簡単な比にしたものも組成式と呼ぶ）Ｎｏ８のイオン式の参考として金属などの凸型原子は（陽）イオンへなりやすく、不活性ガス以外の非金属原子（凹型原子）で族数が大きいものは（陰）になりやすい。この両者が互い違いに電気的力で結びつき、全体として電気的力を（中性にする）結合。２）多原子イオン共有結合で結びついた多原子（分子状）が全体として（もの。ＮＨ４＋やＯＨ−等がある。覚えておくのが望ましい陽イオン一価（ＮＨ４＋）アンモニウムイオン − 陰イオン一価（ＯＨ）水酸化物イオン（ＣＨ３ＣＯＯ−）酢酸イオン（ＮＯ３−）硝酸イオン二価（ＳＯ４２−）硫酸イオン２− （ＣＯ３）炭酸イオン三価（ＰＯ４３−）リン酸イオン＜組成式の書き方＞（Ｎｏ１２参照）１）分子とは異なり、結合上安定なグループを作らない。陽イオンの隣には（陰）イオン、陰イオンの隣には（陽）イオン（上図の右参照）とプラスとマイナスが互いに（引き合い）、全体として＜電気的（中性）＞（仮称）を保つような数の（比率）で集まり、目に見えるほどの巨大な物質（イオン性結晶）を作る。問：塩の結晶はどのような形をしているか。立方体イオン性結晶は（水）に溶けやすく、溶液は電気が通じるので（電解）質と呼ぶ。これに対し分子性結晶は、イオン性結晶に比べ水に溶けにくく、溶けても電気を通しにくいので（非電解）質と呼ぶ。＜省略＞）的性質をもった理科総合１年化学分野Ｎ０１１（３）金属結合金属のイオン化によって離れる（自由電子）によって、（金属（陽））イオン同士を電気的につなぐ結合。電気的力は電子も（陰）イオンもほぼおなじなので、（イオン）結合と変わらない。しかし（自由電子）は陰イオンに比べて十分に小さいので移動が可能となる。この構造のため（展性）（延性）が発達。また（熱）や（電気）の良導体でもある。＜金属結合＞１）展性、延性延性針金を伸ばすと延びる直線的な延び展性１円玉を金槌でたたくと拡がる平面的な拡がり２）電気の良導体自由電子が移動可能 →電流右電流参照３）熱の良導体質量の小さい自由電子が激しく運動、電気力がバランスを崩し全自由電子へ、そして金属イオンへ伝わるＣ．分子間結合（分子間力）共有結合の原子の種類が違うと陽子の数が異なり、共有電子対はわずかかばかり（陽子）が多い方（原子番号が大きい方）へ寄せられる。結果、原子番号大の原子はわずかに（ − ）の電気を生む。（わずかとは電子の力に対し）。また原子番号小の原子はわずかばかり（＋）の電気が生まれる。これを（極性）と呼ぶ。分子間力の１つは、この極性によって結びつく結合である。なお、二酸化炭素のような対称性のあるものは微弱な電気力は打ち消されて極性はでない。水は水素と酸素の並びの角が１０８°と非対称だから、極性が残る。電子レンジは極性が（ある）分子のみを加熱するので、容器は極性が（ない）分子を組成としたもので作れば、熱くなったり、溶け出したりしにくい。極性の中で水素が入って成す結合を（水素）結合と呼び、イオン結合や金属結合とまではいかなくとも、力としては普通の分子間力よりはかなり大きくなる。科１年号氏名＜状態変化＞物質を（熱）で揺さぶったり、（圧力）を開放して広がりやすくすると、物質は（固）体、（液）体、（気）体と変化する。この変化を（状態）変化と呼ぶ。分子性結晶での状態変化は主に、最も弱い（分子間）結合を切ることでおこり、分子内での原子間結合である（共有）結合が切れることはない。従って固体が、液体、気体と変化しても、分子というグループには何の変化もなくその性質は変わらない。従って状態変化は（物理）変化の一種である。＜熱の伝導性＞熱の伝わりやすさを（熱伝導）性と呼ぶ。その順序は大きい順に（固）体の（金属）＞（固）体の（非金属）＞（液）体＞（気）体である。結合力が（強い）ものほど大きく、またその中でも（自由）電子を持つものほど大きい。また燃え出しやすさはその逆で、熱伝導性が最も悪い（気体）は、最も（熱）が溜まりやすく、発火点に達しやすい。＜電流＞金属は電気の良導体である。自由電子がその伝達をになう。（＋）から（ − ）へ流れるとされる電流は、実は存在しない仮想のものであり、現実には自由電子が（ − ）から（＋）へ流れている。では自由電子の流れが電流の代わりかというとそうでもない。自由電子は金属内では（金属イオン）を接着する接着剤の役割を果たしており、（金属）結合を壊さずに移動するその速さはせいぜい人が歩く程度である。しかし電流は光の速さで伝わるのだから、電子の流れを電流とは呼べない。ではこの速さの差はどこから来るかというと、それは水道に空のホースと、一度使って水が充たされてるホースをつけて比べたとき起きる現象と同じである。空のホースでは（水）という実体が移動しており、それに対し充たされたホースでは（水圧）が光速で伝達する。電流が流れるときも、電子という実体が少し動いただけで（電圧）が光速で伝わり、回路の全ての自由電子がほぼ一斉に動く。