化合物と元素

元素化合物は、自然界にある純粋な化学物質です。 元素と化合物違いは、元素は同じ種類の原子でできている物質であるのに対して、化合物は明確な割合で異なる元素でできていることです。 元素の例には 、鉄、銅、水素、酸素が含まれます。 化合物の例には 、水(H 2 O)および塩(塩化ナトリウム-NaCl)が含まれます。

元素は、周期表の原子番号に従ってリストされます。 117の既知の元素のうち、94は炭素、酸素、水素などのように自然に発生します。22は放射性変化を受けて人工的に生成されます。 この理由は、ウラン、トリウム、ビスマスなどのプロセス中に一定期間放射性崩壊を受けて新しい元素が生成されるために不安定になるためです。元素は固定比率で結合し、化学結合により安定な化合物を生成します化合物の形成を促進します。

比較表

化合物と元素の比較チャート
コンパウンド 素子
定義化合物には、一定の比率で化学的に結合されたさまざまな元素の原子が含まれます。要素は、同じ種類の原子でできた純粋な化学物質です。
表現化合物は、その構成元素のシンボルと化合物の1分子内の各元素の原子数を表す化学式を使用して表されます。要素はシンボルを使用して表されます。
組成化合物には、化学結合を介して定義された方法で配置された固定比率で異なる元素が含まれています。 それらには1種類の分子しか含まれていません。 化合物を構成する元素は化学的に結合されています。要素には、1つのタイプのアトムのみが含まれます。 各原子は同じ原子番号、つまり核内に同じ数の陽子を持っています。
水(H2O)、塩化ナトリウム(NaCl)、重炭酸ナトリウム(NaHCO3)など。水素(H)、酸素(O)、ナトリウム(Na)、塩素(Cl)、炭素(C)、鉄(Fe)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)など
分解する能力化合物は、化学的方法/反応によってより単純な物質に分離できます。化学反応によって元素をより単純な物質に分解することはできません。
タイプ膨大な数の無限の化学化合物を作成できます。 化合物は、分子化合物、イオン化合物、金属間化合物、錯体に分類されます。観測された要素は約117個あります。 金属、非金属、または半金属に分類できます。

特性の違い

元素は、名前、記号、原子番号、融点、沸点、密度、イオン化エネルギーで区別されます。 周期表では、元素は原子番号に従って配置され、同様の化学特性に従ってグループ化され、記号で示されます。

  • 原子番号 -原子番号は文字Zで示され、元素の原子の核に存在する陽子の数です。 例えば、炭素の核には6個の陽子があり、炭素の場合、Z = 6です。また、陽子の数は、元素の化学的性質を決定する原子核に存在する電荷または電子の数を示します。
  • 原子質量 -文字Aは、元素の原子質量を示します。これは、元素の原子核における陽子と中性子の総数です。 同じ元素の同位体は、原子質量が異なります。
  • 同位体 –元素の同位体は、核内に同じ数の陽子を持っていますが、中性子の数が異なります。 自然界に存在する元素には、複数の安定同位体があります。 したがって、同位体の化学的性質は似ていますが(陽子の数が同じため)、核の性質は異なります(中性子の数が異なるため)。 例えば、炭素には3つの同位体、炭素-12、炭素-13、炭素-14があります。
  • 同素体 –元素の原子は、化学的性質の違いにつながる複数の方法で互いに結合を形成できます。 例えば、炭素は四面体に結合してダイヤモンドを形成し、炭素の六角形の層はグラファイトを形成します。

化合物は、一定の割合で異なる要素で構成されます。 たとえば、1原子のナトリウム(Na)は1原子の塩素(Cl)と結合して、1分子の塩化ナトリウム(NaCl)化合物を形成します。 化合物の要素は、常に元の特性を保持するわけではなく、物理的な手段で分離することはできません。 要素の結合は、その原子価によって促進されます。 原子価は、化合物を形成する元素の原子と結合できる必要な水素原子の数として定義されます。 ほとんどの化合物は固体として(十分に低い温度で)存在でき、熱を加えることで分解できます。 外来元素が化合物の結晶構造内に閉じ込められて、不均一な構造になることがあります。 化合物は、Hillシステムに従う化学式で表され、炭素原子が最初にリストされ、次に水素原子が続き、その後に元素がアルファベット順にリストされます。

違いを視覚化する

この写真は、原子レベルでの元素と化合物の違いを示しています。 要素には1種類の原子しかありません。 化合物は1を超えます。元素と化合物は両方とも物質です。 それらは、異なる物質が混ざり合っているが原子結合を介していない混合物とは異なります。

同種と異種の両方の要素、化合物、混合物の違いの視覚化。

元素と化合物の歴史

要素は、液体、気体、空気、固体などの物質の状態への参照として最初に使用されました。インド、日本、ギリシャの伝統は、空気、水、土、火、エーテルの5つの要素を指します。 アリストテレスは「真髄」と呼ばれる新しい5番目の要素を概念化しました。 研究が進むにつれて、多くの著名な科学者が要素の現在の理解と説明に道を開いた。 その中でも、ロバート・ボイル、アントワーヌ・ラヴォワジエ、ドミトリ・メンデレーエフの作品が特に注目に値します。 Lavoisierは化学元素のリストを最初に作成し、Mendeleevは元素を周期表の原子番号に従って配列した最初の人物です。 元素の最新の定義は、ヘンリー・モーズリーが行った研究によって授与され、原子の原子番号はその核電荷によって物理的に表現されると述べています。

1800年代以前は、 化合物という用語の使用は混合も意味していました。 化合物の意味を混合物と区別できるのは19世紀でした。 Joseph Louis Proust、Dalton、Bertholletなどの錬金術師とさまざまな化合物に関する研究により、現代の化学に化合物の現在の定義が与えられました。 プルーストの研究は、化合物がそれぞれの元素の一定の組成になったことを化学の世界に示した。

CAS番号

すべての化学物質は、一意の数値識別子であるCAS(化学要約サービス)番号で識別されます。 したがって、すべての化合物と要素にはCAS番号があります。 これにより、元素や化合物のデータベース検索がより便利になります。

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