アンモニアはなぜ匂いがするのか？

Question

アンモニアは　ＮＨ３ですが、Ｎ（窒素）Ｈ（水素）も無色透明の無味無臭でと習った記憶があります。ならなぜアンモニアはにおいがするのでしょうか？
　むかし、化学の先生に聞いたら、水素も窒素も嗅覚に反応しないぐらいの刺激があり、化合したことにより、増幅するからといわれました。
なんとなく、先生の説明が信じれなくて・・・

ht1914 · Accepted Answer

物質は原子が集まって出来ています。原子の種類を元素といいます。でもいきなり原子が集まって物質を作るのではなくて途中に原子が集まった小さな塊を作ります。分子とかイオンとかです。原子一つで存在できるものはふつうありません。特殊な存在だということになります。原子は部品です。安定に存在できる完成品ではありません。ＨとかＯとかＮというのは部品です。少なくとも２つくっついて初めて物質の基本単位が出来ます。物質の性質というのはパーツの性質ではなくて組み合わさった完成品の性質です。同じパーツを中に持っているから完成品も同じ性質を持つとは言えないのです。ややこしいのはパーツとしてのＨと完成品としてのＨ２が同じ「水素」と呼ばれていることです。
アンモニアが不思議だと書いてありますが同じ考えで行くと水も不思議ではないですか。Ｈ２Ｏと書くのですから。気体のＨ２とＯ２の性質を合わせても液体の水の性質は出てきません。もっといえば僕たちの体を作っている物質の成分元素の圧倒的多数はＣ、Ｈ、Ｏ、Ｎの４つです。後のパーツはぐんと数が少なくなります。
ＨＣＮという物質を知っていますか。ＨもＣもＮもありふれた元素です。でも出来上がった物質は猛毒です。

anthracene · Answer

No.1の補足へ
メインの質問と大幅にずれますが、ご参考までに。

植物は、ずっと昔から大気中の窒素（N2)を取り入れて、アンモニアを合成するという反応（窒素固定という）を行っています。

人間がこれを実行できたのは、今世紀初頭のドイツで、ハーバー・ボッシュ法というプロセスが作られたときです。この成果に対し、ノーベル化学賞が与えられています。

しかしながら、ハーバー・ボッシュ法は高温・高圧が必要で、そこらへんで普通にアンモニアを作っている植物とはえらい違いがあります。エネルギー消費を考えても、これはまずいですよね。実際、世界のエネルギー消費のうちかなりの部分はハーバー・ボッシュ法に使われているそうです（Prof. Schrock談←去年のノーベル化学賞受賞者）。

そこで、最近になって、できるだけ普通の条件（室温くらい、1気圧くらい）で窒素固定ができないか、ということで世界中の化学者が研究をしてます。

ようやく3年前くらいに、前述のSchrock教授がそこそこできてきた系を報告しています（2003年くらいのScience誌に載っている）。

＞化合すると性質が変わるメカニズム
これこそ化学の本質です。
なんで、この元素を入れると、こんな色が付くのか？光が出るのか？電気が流れるのか？
そういったことを延々と研究しているのが、化学という学問です。
はっきり言いますが、簡単に答えられる話ではありません。
アンモニア程度の簡単な分子でさえ、そうです。

elpkc · Answer

アンモニアの場合は、嗅覚受容体だけの臭いではなく、
鼻粘膜刺激性よる刺激を感じます。

実際、濃いものを臭うと分かります。
単なる臭いの刺激のみではないです。

アンモニアの薬効薬理作用から言いますと、
鼻粘膜の知覚神経を刺激、中枢神経興奮を起こし、血圧上昇、呼吸亢進が起こります。

気をつけてください。

doc_sunday · Answer

匂いは鼻の嗅覚上皮の細胞にある嗅覚受容体に触れて匂いが出るとのことです。
http://www.shujunsha.co.jp/journal/saibo/s2002_12/s2002_12.pdf
に詳しいです。
それで人間が感ずる嗅覚は進化の間に特定の「有用」「有害」分子に反応するようになり、無害分子は臭わないようになってきました。

先生のお答えは「爆笑回答」ですね。^o^

nagia · Answer

物質は原子の組合せでできています。そして、その組合せや構造しだいで色や状態、臭いなど様々な性質が現れます。
　例えば酸素O2はにおわないけどオゾンO3はオゾン臭がするとかいいますよね。それは原子数が異なるので既に違う物質なのです。有機物も基本は炭素、酸素、窒素、硫黄で形成されていますが、物質（組合せ）によっていろんな臭いがします。
　質問者さんは窒素と水素をNとHとそれぞれ書いていますが、正確にはN2とH2です（原子と分子はちゃんと区別してください）。だから原子の組合せが異なるのでNH3は全く別の性質を持つ物質と考えなくてはいけません。
　ちなみにアンモニアににおいがあるのは人の嗅覚がアンモニアを感じられるセンサーを持っているからです。もしかしたら窒素や水素を感じられる生物もいるかもしれません。二酸化炭素を人は無臭だと言いますが、蚊は二酸化炭素が多い方に集まって来るそうです。蚊が二酸化炭素の“臭い”を感じているかはわかりませんが、二酸化炭素を感じるセンサーは持っているのでしょうね。
　それにしても本当に化学の先生ですか。小・中学生・高校生にもわかりやすいように、ちょっと嘘を混じえた化学（科学）が教えられているのが現状とはいえ本質から離れすぎた説明は混乱を招きますね。質問者さんも信じられないという気持ちを大切にしてください。先生が正しいとは限らないですから（当然私の回答もですが・・・）

anthracene · Answer

付け足しますが、お聞きになった化学の先生の説明は変ですよ。
化合物の性質は、構成元素の足し合わせやかけあわせで成り立つものではありません。
信じられないという感想は、無理もありませんね。

anthracene · Answer

確かにアンモニア（NH3)は、窒素と水素からなる化合物です。
しかし、質問者さんは、窒素の単体（N2)、および水素の単体（H2)それぞれの性質が、アンモニアの性質に反映されると勘違いされていますね。
構成する原子が共通でも、化合物としてこれらは別ものですから、全く性質は異なります。

一例として、N2もH2も中性で水に溶けにくいものですが、アンモニアは塩基性で、水に良く解けます。

N2が人間に対して刺激的ということはないと思いますが・・・窒息はしますけど。
N2は不活性ガスとして用いられるように、反応性に非常に乏しい物質です。
植物が窒素固定をやりますが、あれはわれわれ科学者から見たら長年の驚異であって、ごく最近になってようやくアーティフィシャルのシステムで窒素固定ができつつあるというところです。

水素は刺激性というと用語が変ですが、ご存知のように良く燃えます。また、専門的な用語ですが、強い還元性を持ち、窒素とは大きく異なった物質です。

なぜアンモニアが臭いがするのか、ということについては、私は生理学者ではないので詳しくは分かりません。
鼻の粘膜の中にある、においのアクセプターがアンモニアをキャッチし、刺激臭として感じているのでしょうが、詳細はわかんないです、ごめんなさい。

アンモニアはなぜ匂いがするのか？

物質は原子が集まって出来ています。

No.1の補足へ

アンモニアの場合は、嗅覚受容体だけの臭いではなく、

匂いは鼻の嗅覚上皮の細胞にある嗅覚受容体に触れて匂いが出るとのことです。

物質は原子の組合せでできています。

付け足しますが、お聞きになった化学の先生の説明は変ですよ。

確かにアンモニア（NH3)は、窒素と水素からなる化合物です。

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　物質は原子の組合せでできています。