化学理科

化学の基礎中の基礎!原子と分子の違いを共有結合や電子との関係とともに化学オタクがわかりやすく紹介

今回は「原子」と「分子」の違いを紹介していくぞ!

身の回りにあるものは、ほとんど分子でできている。人の身体も、たくさんの分子でできているんです。そして、分子を作っているのが原子なんだ!
分子と原子は名前は似ているけど、実は全然違うものなんです。じゃあ、分子と原子って何が違うんだ?

今回はそんな疑問にも答えていくために、化学に詳しいライターリックと一緒に解説していきます。

ライター/リック

高校生で化学にハマり、大学院までずっと化学を勉強してきた化学オタク。今は化学メーカーで働きながら化学の楽しさを発信する。

原子ってなに?

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まずは、「原子」とは何か?紹介していきます。「原子とは…通常の化学的な方法でそれ以上分割できない、物質の構成単位粒子」です。教科書的にはこう書かれていますが、ちょっとわかりにくいですよね。「すべての物質の元になるいっちばん小さな粒子」が原子のイメージです。

原子にはたくさんの種類があり、すべての原子が書かれているのが「周期表」。周期表を見れば、その原子がどんな構造で、どんな特徴があるのか、いろんなことが分かるんです。ただ適当に振り分けられてるわけじゃないんですよ(笑)

原子は一番小さな粒子

ここからは、原子がどんな作りをしているのか、紹介していきますね!原子は、「中性子、陽子、電子」の3つからできています。中性子と陽子はペアになって原子の中心「原子核」を作っているんです。原子核の周りを陽子と同じ数の電子がまわっています。

なので、中性子、陽子、電子の3つがセットになることで「原子」ができているんです!

原子の例を見てみよう

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ここからは、具体的に原子を見てみましょう。皆さんもよく知っている原子の一つ。「酸素原子」を詳しく見てみましょう。酸素は原子番号8番の原子です。原子番号は原子核の中にある陽子の個数のことで、基本的に原子番号と電子の数も一緒です!

実際に酸素原子を見てみて、気になったことないですか?「どうして一番内側の円に電子は2つなの?」って思いませんでしたか?原子核の周りをまわっている電子には、それぞれ「入ることのできる部屋」と「その部屋にはいれる電子の個数」が決まっています。

その部屋のことを「電子核」と呼びます!原子核に一番近い電子核をK殻と呼び、K殻に入ることができる電子は2個なんです!

最外殻電子が〇個なのが大切!

ここからは、周期表の一番右の列の原子を見てみましょう。第18族元素の原子たちですが、この原子の電子核へどのように電子が入っているかが、とっても重要なんです。電子核はK核、L核、M核…ってどんどん原子核から外側に広がっていきます。そして原子核から一番遠い電子核に入っている電子を最外殻電子と呼ぶんです。

最外殻電子の個数が8個なのは、原子にとって一番いい感じ(安定)って法則があるんです!この法則は「オクテット則」と呼ばれています。だから、どの原子も一番外側の電子核に入っている電子を8個にしたいんです。

ただし!水素とヘリウムは別です。この2つは最外殻電子が2個で安定なんです!

原子同士がくっつくと…分子になる!?

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ここからは、分子をご紹介していきます。まずは、分子とは…「原子同士が結合した物質の最小粒子」です。私たちの身の回りにあるのもは、基本的に分子でできています。たとえば、空気中のほとんどは、「窒素」と「酸素」ですよね。窒素や酸素は原子ではなく、分子として空気中に存在しているんです。

窒素原子同士がくっついて、窒素分子に。酸素原子同士がくっついて、酸素分子になっているんです!原子同士がくっつくと、分子が出来上がるんですよ!なら、どうやって原子同士はくっつくことができるんでしょうか?それを詳しくご紹介していきますね!

\次のページで「原子同士がくっつくには、電子を「共有」する」を解説!/

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