原子番号ってなに?
こんにちは、chemmです!
みなさんは週末どのようにお過ごしでしょうか?
私は今日、髪を切りに行きました^^
まだ新しい土地にも慣れていないので、どこで髪を切るか悩みます…
初めてのお店でしたが、さっぱりした感じに仕上がってよかったです!
さて、今日は原子番号について書きたいと思います!
前回の記事[原子の構造ってどうなってるの? - 世界は化学でできている!?]にて
原子は陽子と中性子を中心にして(原子核)、その周りを電子が回っていると書きました!
では、その陽子や電子の個数はどうなっているのでしょうか?
(ヘリウムは、陽子、中性子、電子すべて2個でしたね)
まず、思い出してほしいのが
陽子は+、電子は−とイメージしましたよね。
原子はこの+と−が釣り合った状態になっています。
つまり、陽子数と電子数は同じです!
「数が同じなのは分かったけど、じゃあその陽子は何個なの?」となりますよね。
その個数を知るために、みなさんがどこかで聞いたことのあるフレーズを思い出してください!
「すいへーりーべーぼくのふね・・・・」
中学校や高校で一度は聞いたことがありますよね!?
これを書き出すと、
H(水素)、He(ヘリウム)、Li(リチウム)、Be(ベリリウム)、B(ホウ素)、
C(炭素)、N(窒素)、O(酸素)、F(フッ素)、Ne(ネオン)
となります。
実はこれ、前から順に1、2,3・・・と番号をつけていくと陽子の数になっているのです!
例えば、前回説明に使ったHe(ヘリウム)は前から2番目なので陽子数は2
C(炭素)は前から6番目なので陽子数は6、となります。
そして、電子(陽子)の数は化学的性質を決める重要な数であり、
原子番号と呼ばれています。
※原子番号=陽子数=電子数
つまり、さきほどの並びの順番は原新番号を表しているのです。
さて、続いて中性子の数ですが
そもそも中性子とはなんのために存在しているのでしょうか?
前回紹介した原子の構造をもう一度みてみましょう。
ここで、仮に中性子がなくすべて陽子だったとしましょう。
すると構造は下記のようになります。
この図を見てみると、中心に陽子(+)がすごい固まっていますね。
+と−は引き寄せあうのとは逆に、+同士、−同士は反発し合います。
つまり、中心の陽子はすごい居心地が悪いです。
それを少しでも緩和するために、±0の中性子が存在するのです。
現実でも我の強い人だけが集まると話がまとまらずに大変ですよね!
そんなとき、中立の立場で話を聞いてくれる人がいると助かるのと同じです(笑)
では、中性子の数はどのくらいか?ということになりますが、
陽子の数とだいたい同じと覚えておけばひとまず問題ないでしょう。
だいたい、と書いたのはもちろん陽子の数と中性子の数が違うものも存在するからです。
同じ原子でも中性子の数が違う物質が存在します。(これを同位体と呼びます)
例:水素と重水素
水素:陽子1個、中性子0個
※陽子と中性子の数の和を質量数と呼び、物理的性質を決定します。
(電子は質量が軽いので、陽子と中性子の質量でほとんど決まると前に書きましたね)
今日はここまで!
読んでくださった方、ありがとうございました。
原子の構造ってどうなってるの?
こんばんは、今日もお疲れ様です!
私も今日は疲れちゃったので、カルピスを飲みながら書いてます。
さて、今回は原子の構造がどうなっているのかについて書きたいと思います!
先日の記事[原子ってなに? - 世界は化学でできている!?]にて
原子は+(陽子)、±0(中性子)、ー(電子)の3種類から成り立っていると書きましたね。
また、陽子、中性子は電子に比べてはるかに重いということも書きました。
では、実際これらがどのような構造をしているのでしょうか?
鉛筆をじーーっと見ていると炭素原子の構造が見え、見え、見え・・・!?
見えたりしませんよね(笑)
昔、ラザフォードやボーアといった偉大な方が原子のモデルを考案してくれたようです!
(詳しい経緯などはここでは省きます)
例としてヘリウムを取り上げます。
声が変わるパーティ用のヘリウムガスとか売ってますよね!
私も小さいころ使ったことがあります。
(パーティ用のは一部酸素も入ってるようです、純粋なヘリウムは吸ったらだめですよ!)
ヘリウムの陽子数は2、中性子は2、電子は2です。
※ここではひとまず、この個数あると思ってください。他の記事で説明します。
図で表すと下のようになります。
中心に陽子と中性子があつまっており(=原子核)、少し離れたところを電子がまわっています。
プラスの陽子とマイナスの電子がちょうど良い距離で引き合っているイメージですね!
そして驚きなのが、この原子の大きさは1.4×10^(-10) m程度しかないそうです!
ちょっとイメージしにくいですよね・・・
例えば、髪の毛の直径は約1×10^(-4) m = 0.1 mmとのことです。
インフルエンザウイルスは1×10^(-7) mとのこと。
う~ん、とりあえずものすごくちっちゃいってことですね!雑w
少し話がずれますが、長さにも単位がいくつかあります。
日常的によく使うのは
km(キロメートル)
m(メートル)
cm(センチメートル)
mm(ミリメートル)
の4つくらいですかね!
ところが、学術的にはもっと小さな単位が存在します。
例えば、1 mmの1000分の1であるµm(マイクロメートル)
1 µmの1000分の1であるnm(ナノメートル)などです。
ミクロの世界!などで使われるミクロとはこの「µm」のことです。
「ナノテクノロジー」などで使われるナノとは「nm」のことです。
学術的には「1000倍すると単位が変わる」と覚えておくと良さそうです。
cmは日常で使う分には便利ですが、学術的にはあまり使われないのですね。
(一部の接頭辞は分野によっては使われたりします)
今回の原子のサイズをこれらの表記で表すと0.1 nm!
ちょっと勉強できそうに見えますね(笑)
そして、さきほどの内容とは少しずれますが、
原子のサイズを表すのに便利な単位があります!
それがÅ(オングストローム)です!
まずフォルムがかっこいいですよね(笑)
次に名前もかっこいいですよね(笑)
1 Å=1×10^(-10) m = 0.1 nm
なので、
「ヘリウムの大きさってどのくらいなんだろう?」と聞かれたら
「フッ、1.4 Åさ☆彡キラリ」
と答えればいいのです!
今日はここまで!
ここまで読んでくれた方、ありがとうございました。
研究所をみてきました!
おはようございます。
今週は社内の研究所見学をしています。
担当の方から装置の説明を受けたのですが
なにかの呪文でしょうか(笑)
学会などに出席した際などに名前はなんとなく聞いたことがありますが、
実際に何を測定できるのか、どんな原理なのか、といった部分はさっぱりです。
あ、光学顕微鏡はわかりましたよ(笑)
中学・高校の授業で使いましたよね!
でも説明されているときに「OM」って書いてあってその時は分かりませんでした。
「Optical Microscope」でOMなんですね!
英語にしないでほしいです…汗
こういう装置についても勉強して書いていこうと思ってます。
原子の内容についてももうすぐアップしますね。
では、今日も一日仕事頑張りましょう!
ここまで読んでくださってありがとうございました。
原子ってなに?
こんにちは、今日は原子について書いていきます。
みなさんが普段何気なく使っているスマートフォンやパソコン、テレビなども細かく見ていくと原子の集まりだそうです。
このことは1800年ごろドルトンの原子説として発表されました。
ドルトンの原子説は簡略化すると「全ての物質はそれ以上分割できない粒子(原子)からなる」というものです。
※現在では誤りとされているようですが、原子論の基礎を作った理論です。
さて、その原子はどのようにできているかといいますと、原子核と電子からできています。
自分で書いといてアレですが、、、
陽子とか中性子ってなんだよ!?ってなりますよね…
wikipediaから引用しますと
陽子:原子核を構成する粒子のうち、正の電荷をもつ粒子である。
う~ん、陽子と中性子はまだなんとか分かりますけど、
電子はなんなんでしょうか・・・理解できません。レプトンってなんでしょうか・・・
辞書を引いたらその説明中に分からない単語が出てくる、こうなるとイヤになっちゃいますよね
ま、難しいことが書いてありますが、、
とりあえず+とーと無電荷(±0)の3種類ってイメージでいいと思います。
また、これらの質量についてですが、
陽子・中性子は1.67×10^(-27) kg ※^は階乗を表す
電子は9.11×10^(-31) kg
※厳密にいうと中性子の方が少し重いみたいです
普段生活している単位とかけ離れすぎてイメージできませんね・・・
ダイエットとかしている人がいれば、
「陽子10^(27)個分も体重が減ったんだよ!」と言えばすごそうに聞こえますね(笑)
ちなみに私はここ2か月で「陽子3×10^(27)個分くらい体重が増えました・・・汗」
話を戻しますが、
ここで強調したいのは、「陽子・中性子は電子の約1800倍の重さである」という事実です。
つまり、原子の質量は陽子と中性子の和で決まる、ということになります。
たとえば、成人男性(ここでは60kgとします)が電子1個だと考えた場合
陽子1個はなんと108トンになります!
電子が数個増えたくらいじゃ重さはほとんど変わりませんよね。
次回は原子の構造について書きたいと思います。
ここまで読んでくださった方、ありがとうございました。
ブログはじめました!
はじめまして、chemmと申します。
SNSやブログを普段使わない私ですが、このたびブログをはじめてみました。
なぜそんな私がブログを始めたのか!?
それは
「読者のみなさんと一緒に化学を勉強し直したい!」からです。
なんでまた急に化学なんだ!?ということを疑問に持つ方もいるかと思います。
それはですね、5月に部署移動になりまして、その新しい部署の上司に
「化学が分からないとウチの部署では使えないぞ!」
と1時間以上にわたって熱く演説されました。。。
高校と大学で化学に関係する講義を多少受けたのですが、
ぶっちゃけ内容を理解できず、暗記で乗り切ってきました。
そこで、高校化学を一から勉強し直すことにし、埃をかぶった参考書を取り出してきました(笑)
ただ、全ての内容をブログに載せるわけではなく、自分が興味を持った部分・難しいなと思った部分を書いていこうかなと思ってます。
そして、間違っている部分があればみなさんにツッコミを頂ければと思ってます。
また、私と同じような境遇の方や、学校で勉強している方に少しでもお役立ちできればと思ってます。私で答えられる内容でしたら疑問等にも答えます!
気分転換で化学に関係する雑学みたいな内容も書ければいいなと思ってます。
最後にこのブログタイトルですが、上司の
「お前がいま座っている椅子も原子からできてるんだよ!
世界のあらゆるモノは原子からできてんだ!」
という有り難いお言葉を少しひねってつけてみました。
ここまで読んでくださりありがとうございます。
これから一緒に頑張りましょう!