やっぱり、分からない。酸素原子が三つでオゾン？？？

Question

リンゴを三つくっつけたところで、違う物質にはならないのに、どうして酸素原子を三つくっつけたら、オゾンという別の物質になるのでしょうか？

potachie · Accepted Answer

ご質問者は、「頭の良い」人が陥る質問をされているのは、知っててください。これ、本質論のひとつです。ご質問内容は下手に回答をすると、回答者の化学への理解度が分かってしまうもののひとつです。

＞ 物質の最小単位である「酸素原子」は、「物質」としては存在しません
＞ RE:では、どういう存在なのでしょうか？

これは私の書き方が下手でしたね。
「酸素原子」は物質の最小単位としては存在しません。
ですね。
単独で存在できる最小の単位は分子で、原子は何かとくっついて分子の形、もしくは結晶の形でないと普通の状態では存在しません。
ただ、ご質問者が化学を深く学ぶにつれ、この部分は徐々に曖昧に成っていきます。ただ、このときには、その学んだ事象が物質の化学的な性質の話から外れての内容になっていることに気づくと思います。

＞ オゾン（分子）と酸素（分子）は、同じ酸素原子から成っていますが、まったく別の物質です
＞ RE:同じもので成っているのに何故、まったく別の物質なのでしょうか？

「物質」の定義を一度、正確に、調べてみてください。「酸素」の酸素としての性質、「オゾン」のオゾンとしての性質が、別な物なので、「別な物質」なのです。
物質を変化させるコトを化学変化といいます。
他の方の回答にあるように１つの同じ元素からできている２種類以上の物質を「同素体」と呼びますが、同素体どうしは、お互いに変化しやすいのですが、これも化学反応です。
酸素原子だけで考えるから分かりにくいかと思いますが、炭素、水素、酸素の各原子から成る炭水化物にどれだけの種類があるか、調べてみると良いですよ。
またはもし、ご質問者が学生なら理科の先生に頼んで、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール・・・を実際に触らせてみてもらってください。この場合は、ＣＨ2ですが、たったそれだけの違いで、性質は少しずつ異なっています。

もう一度、ご質問文を見直してみてくださいね。
「酸素原子を三つくっつけたら、オゾンという別の物質になる」とは書かれているのに、「酸素を二つくっつけたら、酸素になる」のは書かれていませんよね。字面で理解が妨げられていませんか？　意識下で分子と原子を混同していません？

以下、より混乱させてみましょうか？
Ｐ（リン）の同素体にはもっと多くの種類があります。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%83%B3#.E5.90.8C.E7.B4.A0.E4.BD.93

「物質」よりも下位の概念の部分で構成数を変えると物質の性質が変わるんです。もし、ここで物質の性質がもし変わらなければ、物質の最小単位はもっと下の部分ということになっていただけです。（化学史上は、こうやってもっとしたの部分を見つけていって「分子」までたどり着いたんです）

D-1coffee · Answer

電子軌道が変わるからじゃないですか。

化学変化っていうのは電子軌道がかわることで
すると原子をつなぐ結合も変化しますから
分子の立体の形も変形します。

物質の性質は最外殻の電子軌道で決まるらしいですから
そういうことじゃないでしょうか。

リンゴ３つくっつけても化学変化なんかおこりませんから
時速１００万キロで３つのリンゴをぶつければ化学変化がありますが。

potachie · Answer

それは、リンゴは、いろいろな分子からできているものなので、「物質」の性質は何個集まっても変わらないからです。
「物質」の性質を保っている最小の単位を「分子」と呼びます。この分子を調べたところ、
　オゾン分子　には、酸素「原子」が３個含まれていた。
　酸素分子　　には、酸素「原子」が２つ含まれていた。
んですね。

「物質」の最小単位は、あくまでも「分子」です。これをさらに細かく分けると、オゾン分子からも酸素分子からも「酸素原子」が見つかった、というだけの話です。
物質の最小単位である「酸素原子」は、「物質」としては存在しません。酸素原子を話に出した時点で、「物質」であるリンゴとの比較はできないんです。

ご質問者の混乱の素は、おそらく、
　酸素「分子」と酸素「原子」は、同じ物もしくは何らかの「仲間」と捉えているためです。
オゾン（分子）と酸素（分子）は、同じ酸素原子から成っていますが、まったく別の物質です。これは、酸素原子をくっつけて作ったのではなく、もともと別の物質を調べたらそうなっていたというだけの話です。
ここを勘違いすると混乱しますよ。

debukuro · Answer

三個であろうと百万個であろうと酸素は酸素
ダイヤモンドも木炭も炭素は炭素
こういうものを同素体と言います

二原子であろうと三原子であろうと酸素の性質は変わっていません
オゾンは不安定なので酸素と結合しやすい物質に出会うと一個の酸素原子が抜け出して二原子の酸素（酸素分子）になり抜け出した酸素原子は他の物質と結合します
たとえば
オゾンと一酸化炭素が出会うと
オゾンから酸素一個が抜け出して一酸化炭素と結合して二酸化炭素になります
一個の酸素が抜け出た後のオゾンは酸素分子になります

SortaNerd · Answer

そもそもの考え方が間違っているように思います。
「別」とはどの程度別なことを言うのでしょう。
リンゴが2個あるのと3個あるのも別なことです。
酸素とオゾンも、そう違いがあるわけではありません。

ohkinu1972 · Answer

こちらが参考になるかと思います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%90%8C%E7%B4%A0%E4%BD%93

同じ元素で構成されていても、結晶構造や結合の状態により、
性質が異なることがあるためです。

オゾンO3は酸素O2より、酸素が1つ多くあまり気味なので、
酸化力が強くなっています。

tiltilmitil · Answer

人間が2人組になったらコンビ、3人組でトリオ、4人組でカルテットというでしょう。「酸素原子が3つくっついたもの」に「オゾン」と名前を付けているだけです。

doc_sunday · Answer

では何で酸素と水素をくっつけたら水になるんでしょう。
酸素と鉄をくっつけたら酸化鉄？
炭素の並び方を変えたらグラファイトかダイアモンドかフラーレン？
理由なんか無いですよ。
元素だって何で中性子と陽子を合わせたら各種の元素になるのでしょう。

やっぱり、分からない。酸素原子が三つでオゾン？？？

ご質問者は、「頭の良い」人が陥る質問をされているのは、知っててください。

電子軌道が変わるからじゃないですか。

それは、リンゴは、いろいろな分子からできているものなので、「物質」の性質は何個集まっても変わらないからです。

この回答への補足

三個であろうと百万個であろうと酸素は酸素

この回答への補足

そもそもの考え方が間違っているように思います。

この回答への補足

こちらが参考になるかと思います。

この回答への補足

人間が2人組になったらコンビ、3人組でトリオ、4人組でカルテットというでしょう。

この回答への補足

では何で酸素と水素をくっつけたら水になるんでしょう。

この回答への補足

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　人間が2人組になったらコンビ、3人組でトリオ、4人組でカルテットというでしょう。