(高校1年理科) 単体と元素の違い

質問

他にもたくさんこの質問があったのですが、いまいちわからずにいます。
先日、
1.炎色反応を使って溶液に含まれている金属元素を検出する
2.硝酸銀水溶液を使って成分元素を検出する
3.ナトリウムとカルシウム（両方とも単体だと思う…）の反応を見る
という実験をして、この実験をふまえて単体と元素の違いを求めるという事だったのですが、
単体として実験したナトリウムは、１の実験でも出てきていたので、どう比較していいのかわからず。

この3つの実験は、他の「単体と元素の違い」に書いてあるような違いでも意味は通るのでしょうか？

回答No.4

ht1914 · ベストアンサー

＞１の実験のときにもナトリウムの液体になったものを使用したのですが。それは「化合物の中のナトリウム」を使用した、ということでしょうか。

１．は炎色反応ですね。質問文の中には「溶液に含まれている金属元素を検出する」とあります。

ナトリウムを含む溶液と書いてあればナトリウムの化合物を含んでいます。化合物の中ではナトリウムはイオンになっていますからＮａ＋を含む溶液という方が混乱しないでしょう。金属ナトリウムの水溶液というものは存在しません。「ナトリウムの液体になったもの」という表現を使うとナトリウムを融点以上に加熱して液体になったものという意味になります。（私はそう受け取ります。）

３．ではどの様な反応を見たのですか。炎色反応も見たのですか。当然１．との比較で見ていなければこの実験の意味がないですね。爆発だけしか見ていない様にも受け取れますが。

ナトリウムは単体の場合でも化合物の場合でも（原子の場合でもイオンの場合でも）同じ炎色反応が見えます。その意味では元素に特有の反応だということになります。
（銅の場合は金属では炎色反応が見えません。化合物の時に見えます。）

カルシウムも１．と３．の比較が必要です。でも金属カルシウムを燃やしてみるというのは多分やっていないでしょうね。原子でもイオンでも同じ炎色反応が見えるというのをやっていなければ「元素、単体、化合物の比較」という実験にはなりません。「ナトリウム、カルシウムの性質と反応」というだけです。

金属ナトリウムはカッターナイフで切ることが出来ますが金属カルシウムは硬くて無理でしょう。

２．は無関係な実験を詰め込んだだけという印象です。
１．と３．ももっと繋がりがつくように設定して欲しいですね。

水と直接反応する金属ということで実験をされたのであれば
普通物質の中にあるものが単体か化合物かの区別はつくと思うのですが。

（）

お礼

ht1914様
前回のお礼について、また回答していただいてありがとうございますm(__)m
もう全てお答えいただいた感じで必要はないと思いますが、一応実験の詳しい内容を…。（本文に書け、って話なんですが）
１の炎色反応では、中身が書かれていない霧吹きを炎に吹きかけ、色で中に含まれる元素を求めていました。（銅やストロンチウムなど）
３は、危ないという事で先生1人が実験しているのを全体で見ていて、ナトリウムをカッターで切り(すごく小さく)、水で湿ったろ紙の上に置いて、燃えるのを見ていました。
そのあと、カルシウムがビーカーに入っていて白くなっているところしか見なかったので、どういう実験をしたのかが不明です…；；
ちなみに、１の炎色反応でナトリウムは使ったんですが、カルシウムは使っていませんでした。

回答No.3

ht1914

この実験が「単体と元素の違いを見るためのモノ」だと言うことですが意味がよくわかりません。意図がぼやけすぎていると思います。

教科書を見ると
元素・・・原子の種類
単体・・・一種類の元素を含む物質
化合物・・・２種類以上の元素を含む物質
とあります。

金属は普通単体です。金属元素という表現は単体が金属であるような元素ということです。
単体と元素とを比較するというのは何をしているのでしょう。単体と化合物が対になる言葉です。
「単体としてのナトリウムと化合物の中のナトリウムとは全く別物と言っていいぐらい性質が異なるのでハッキリと区別して使わなくてはいけない」というのは大事なことです。

カルシウム１日６００ｍｇといわれているのはどちらの意味でしょう。

お礼

ht1914様
回答ありがとうございます。
１の実験のときにもナトリウムの液体になったものを使用したのですが
それは「化合物の中のナトリウム」を使用した、ということでしょうか。
すみません、全然理解できていない者で・・・

最後の問題(?)もよくわかりません(--;)
よければわかる範囲で教えていただけませんか？

回答No.2

noname#160321

お返事有難うございます。
使われたナトリウム、カルシウム金属は「元素」の「単体」です。
単体には「同素体」があるものがあり、
炭素ですとグラファイト(黒鉛）、ダイアモンド、フラーレン、カーボンナノチューブ。
酸素ですと酸素分子とオゾン分子があります。
ナトリウム金属は溶液でも金属でも同じ炎色反応を見ることが出来ます。(危険なので通常やりません）カルシウムでも同じです。
硝酸銀で塩化物イオンや臭化物イオンを検出することが出来ます。ただこの場合単体とのつながりはありませんね。

お礼

doc_sunday様
回答、ありがとうございました！

＞ただこの場合単体とのつながりはありませんね。
ということは、「違い」という「違い」はこの実験では
ないってことでしょうか。（また質問してしまってごめんなさい）

ナトリウムとカルシウムについて、色々お答えいただいてありがとうございます。

回答No.1

noname#160321

ナトリウムとカルシウムは金属を切って使ったのでしょうか?

お礼

doc_sunday様
はい、ナトリウムのほうは長細いものを小さく切って
爆発(?)のようすを実験していました。
カルシウム反応したものをクラス全体で実験したのでよくわからないです。
質問した身なのにわかっていなくてすみません。
宜しくお願いします。