原子同士が結合する仕組みは何でしょうか?。 なぜ一部の物質は融点や沸点が高いのでしょうか?。 一部の物質はなぜ酸性なのでしょうか?。 科学者はどのようにしてプラスチック、ガラス、布地を製造するのでしょうか?。
無機化学は、金属、鉱物、無機化合物などの無機化合物の特性、構造、組成、挙動を扱う化学の分野です。
しかし、混乱を減らすために、有機化学についても定義しておきましょう。 有機化学は、炭素含有化合物の特性と挙動を研究します。
無機化合物とは、通常は炭素以外の 2 つ以上の化学元素が一定の割合で結合して構成される物質です。 2つの例としては、アンモニアと水があります。
無機化学の旅はどのように始めればよいのでしょうか?。 無機化学をさらに学ぶ前に、まず元素周期表について説明しましょう。 元素周期表とは何ですか?。
元素周期表は、化学的および物理的特性が類似した元素をグループ化したものです。 化学者は、類似した特性を持つ大量の元素をどのように整理するのでしょうか?。 元素は原子番号を使用して順番に並べられます。
原子番号?。 質量数?。 彼らは何ですか?。 元素の各原子の核にある陽子の数は原子番号と呼ばれます。 原子には覚えておくべき重要な性質があります。 中性原子では陽子の数は電子の数と等しくなります。 したがって、原子番号は原子内の電子の数も示します。
原子の化学的性質は、原子番号によってのみ決定できます。 たとえば、窒素の原子番号は 7 です。 これは、中性窒素原子 1 つにつき 7 個の陽子と 7 個の電子があることを意味します。
質量数とは、元素の原子核内にある中性子と陽子の総数です。 例えば、窒素の質量数は14です。 これは、中性窒素原子 1 つにつき 7 個の陽子と 7 個の中性子があることを意味します。
現代の周期表では、元素は周期と呼ばれる横の列に原子番号順に並べられています。 垂直の列はグループと呼ばれます。 それらは化学的性質の類似性に従ってグループ化されます。 元素の数はおよそ118個です。 これらは、金属、非金属、半金属と呼ばれる 3 つの主要なカテゴリに分類されます。
金属は熱と電気の優れた伝導体であり、可鍛性があります。 展性材料とは、ハンマーで叩いたり、圧延したりすることで簡単に薄いシートを形成できる材料です。 非金属は熱伝導率が低いです。 ほとんどの場合、それらは電気伝導性が低いです。 非金属は延性がありません。 それらは柔軟性がありません。 延性材料は引っ張られると簡単にワイヤー状に伸びます。 半金属は金属と非金属の中間の特性を持っています。
よし!原子番号の定義に基づいて考えてみましょう。 原子の電荷が中性でない場合はどうなるでしょうか?。 原子内の電子の役割は何ですか?。
原子が中性の場合、電子と同じ数の陽子が含まれます。 原子に含まれる陽子と電子の数が同じでない場合は何が起こりますか?。
中性原子は、1 つ以上の電子を除去することによって正に帯電したイオンに変換できます。 たとえば、中性のナトリウム原子には 11 個の陽子と 11 個の電子が含まれています。 この原子から電子を除去すると、正味電荷が +1 の正電荷を持つ Na+ イオンが得られます。
余分な電子を獲得した原子は負に帯電します。 たとえば、中性の塩素原子には 17 個の陽子と 17 個の電子が含まれています。 これに電子を加えると、正味電荷が -1 の負に帯電した塩素イオンが得られます。 イオン?。 正味の正電荷?。 正味の負電荷?。 それらは何ですか?。
イオンとは、正または負の電荷を持つ原子です。 イオンには2種類あります。 それらは陽イオンと陰イオンです。 陽イオンは正味の正電荷を持つイオンです。 化学反応で1つ以上の電子を獲得します。 いくつかの例を挙げると Li⁺、 Na⁺、 Ca²⁺。
一方、陰イオンは正味の負電荷を持ちます。 化学反応において 1 つ以上の電子を獲得する傾向があります。 いくつかの例を挙げると Cl⁻、 O²⁻、 N³⁻。 塩化ナトリウムは陽イオンと陰イオンから形成されるため、イオン化合物と呼ばれます。
原子はなぜ電子を失ったり得たりするのか?。 イオン化エネルギーが低い元素の原子は陽イオンを形成する傾向があります。 電子親和力の高い原子は陰イオンを形成する傾向があります。 さて、イオン化エネルギーとは何でしょうか?。 電子親和力とは何ですか?。
イオン化エネルギーは、基底状態の気体原子から電子を除去するために必要な最小エネルギーです。 これはモルあたりのキロジュールで測定されます。
電子親和力は、電子が気体状態の原子に受け入れられて陰イオンを形成するときに発生するエネルギー変化の負の値です。