化合物と単体の違い

こんにちは。早速質問なのですが、
自分は今中２です。理科の時間で原子について習っているのですが、
鉄などのような、分子を作らずに原子そのままの状態で
物質としての特徴をもつ単体というものがあると教わりました。
そこで質問なのですが、このように分子を作る物質と、そうでない
物質との違いって何ですか？　教えてください。

No.2 ベストアンサー 回答者： Ichitsubo 回答日時： 2007/01/21 12:38

>電気的に安定するのかで分子をつくるか作らないかが決まる

中学生でしたらその理解で十分です。

もう少し進んだ説明をしますと、周期表(分からなければ検索して探してみてください)で左上から右下まで対角線を引き、左下の元素は金属、右上にある元素は非金属です。(およその話です。)
金属同士は金属結合、金属結合と非金属はイオン結合という結合をして分子を作りません。非金属同士は共有結合をして分子を作ります。(結合の名前は今は重要ではありません。高校化学他で出てきます。)もちろんおおよその傾向であり例外もありますし、「なぜなのか」は説明できません。
ただ。実はこのあたりが「電気的安定性」と非常に関わり合いがあるのです。

mozilaさんのその素朴な質問は大学院での研究にもつながる非常に重要な事項だったのです。

No.3 回答者： ht1914 回答日時： 2007/01/21 12:45

単体というのは原子一つが単位になっている物質という意味ではありません。

一種類の元素で出来ている物質です。
だから金属の場合も分子の場合もあります。水素や酸素は分子ですが原子の種類が１つですので単体です。
１種類の元素でいくつも単体がある場合もあります。普通の酸素分子は２つの酸素原子が結合して分子を作っていますがオゾンは３つの酸素原子が１塊になって分子を作っています。こういうのを同素体といいます。

周期（律）表というのがあるのはご存知ですか。教科書に載っているはずです。
元素を原子番号の順に並べたものですが性質の似たものが近くに来るように配列されています。その表を見ると金属元素と非近属元素の境界線が引かれていると思います。境界線は右下がりの斜めの線になっています。
表の左下側に金属元素があります。単体は電気伝導性や金属光沢を示します。自由電子を全ての原子で共有しています。金属結合といいます。金属元素がイオンになるときは正の電気を持つイオンになります。
右上側に非金属元素があります。
その中で右端にある元素（Ｈｅ，Ｎｅ，・・・）は化学反応をほとんど起こさない不活発なグループです。従って化合物も普通は存在しません。不活性元素（希ガス）と呼ばれているグループです。このグループの物質は原子一つが単位になって存在しています。原子と原子を結びつける力が非常に弱いのです。
不活性元素を除く非金属元素は分子を作ります。普通の状態では原子一つが単位になることはありません。最低でも原子２つがくっついた塊が単位になっています。この単位を分子といいます。Ｈ２とかＯ２とかはその分子を記号で表したものです。これらは単体の分子です。分子には同じ元素の原子で出来たものだけでなく異なる元素の原子で出来ているものもあります。水Ｈ２ＯやアンモニアＮＨ３は化合物の分子です。分子を作る結合は共有結合と呼ばれています。特定の原子と原子の間で電子を共有することで原子の塊を作ります。
２種類以上の元素から出来ている物質を化合物と呼びます。化合物には分子であるものと分子でないものとがあります。塩化ナトリウムや水酸化ナトリウムはイオンで出来ています。化合物ですが分子ではありません。
これ以上詳しいことは高校に入ってから勉強すると思います。

No.1 回答者： mac-dows 回答日時： 2007/01/21 11:21

単体とか化合物とかなつかしいですね。

当方大学3年(物理専攻)ですが、明瞭な回答がうかばないですね。
鉄のような金属原子は他の金属原子と自由電子を共有することで強固な金属結合をつくり、安定しています。ですが、もちろんイオン化することで不安定(±のどちらかに偏っているから)になり、酸素原子と結合(電気的に安定)したりもします(つまり酸化)。
どうしたら原子が安定するかによって分子を作るかどうかが決まると思います。安定するのにどんな力が作用してそれがどの程度の大きさで、どんなルールがあるのかは複雑で難しいですね。
深く考えるには高校以下でならう古典科学では無理かも、量子化学や量子物理学が必要かな。

答えになってませんね。参考になったら幸いです。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
量子力学などは、全く知らないので、僕には十分な回答ですよ。
どうすれば電気的に安定するのかで分子をつくるか作らないかが
決まるのですね。

お礼日時：2007/01/21 11:57