化学は、私たちの周りの世界の性質や組成を理解するのに役立ちます。 ここでは、物質の状態について学び、特にある状態(3つの推測-固体でも液体でもない…)についてたくさん学びます。
物質の状態
温度、圧力、物質の特性によって、物質はさまざまな物理的な形をとることができます。 このような物理的形態を「物質の状態」と呼びます。 物質の状態には、非常によく知られた3つの状態があります。 固体、液体、気体です。 その他にも物質の状態は存在します。 プラズマ(気体に似た物質状態だが、自由に動く電子とイオン(電子を失った原子)を含む)、ボーズ-アインシュタイン凝縮(BEC)(超低温のある種の原子で発生する物質の波)などがある。
粒子の間の力と粒子への圧力によって粒子は一緒に保たれています。 物質を温めると(エネルギーを加えると)、粒子は速く動き始め、ばらばらになる傾向があります。 この粒子の動きが物質の状態に大きな影響を与える。
固体
固体では、粒子をまとめている力が比較的強く、粒子は互いに非常に接近した状態にある。 粒子は振動することはあっても、あまり動き回ることはない。 これが固体が硬い理由である。
液体
液体では、粒子間の力は固体に比べて弱いです。 粒子はまだかなり接近しているが、自由に動き回ることができる。
気体
気体は目に見えないが身近にあるため、関連付けるのは難しい。 たとえば、風が吹けば、それを感じることができます。 例えば、料理中の食べ物のにおいや、スカンクがおこったときなど、においを感じることもあります。 気体には、私たちの健康にとって重要なもの(酸素など)もあれば、致命的なもの(硫化水素や塩素など)もあります。 手術の前に、痛みを和らげたり、手術中に意識を失わせたりするために、化学物質を含む麻酔ガスを投与されることがあります。 また、爆発の威力もガスが担っています。 気体についてもう少し詳しく見てみましょう。
気体の種類
気体には元素ガス(単一の元素からできている)と化合ガス(2つ以上の元素からできている)があります。 元素気体の記号は、どの元素の周期表にも載っています。 下表にまとめてある。
二原子ガス |
化学式 |
単体原子ガス 気体 |
化学式 |
|
Hydrogen |
H2 Helium |
He |
||
Oxygen |
He |
O2 |
Ne |
|
Nitrogen |
N2 |
Argon |
||
Fluorine |
F2 |
Krypton |
Kr |
|
F2 |
Kr 塩素 |
Cl2 |
キセノン |
Xe |
二原子ガスとは2つの原子を結合した分子が基本単位であるものである。 単原子ガスは原子1個を基本単位とする気体である。 しかし、ほとんどの気体は、2つ以上の異なる元素が化学的に結合した化合物である。 最も一般的なものは水蒸気(H2O)である。 ここでは、いくつかの化合物ガスの名前、式、用途を紹介します。
一般名 |
化学式 |
使用場所 普段は |
二酸化炭素 |
CO2 |
大気中.に存在する。 車の排気ガス、ポップ、私たちの肺 |
プロパン |
C3H8 |
BBQ, キャンプストーブ 一部の自動車の燃料 |
メタン |
CH4 |
温室効果ガスの構成要素。 ガス、天然ガス |
アンモニア |
NH3 |
肥料に使用されます。 洗浄剤 |
など