化学の原子と元素の質問です

質問

化学の原子と元素の質問です

原子とは水素・重水素・三重水素のようなもので元素は同じ原子番号をもつ原子(同位体)からなる

なので元素という性質をもった物質中に重水素や三重水素といった原子が存在するということでいいでしょうか？

回答No.4

debukuro

元素という性質をもった物質中に重水素や三重水素といった原子が存在するということでいいでしょうか？

順序が逆のように思いますがそういうことになりますね
元素名：化学的性質が同じである原子の集団につけられた名称
ということです
ヘリウム３は化合物を作りませんがトリチウムは酸素と結合して水酸基や水を作ります
だからトリチウムは水素なんですね

回答No.3

htms42

＞分類なんて便宜ですから。

これは違うと思います。
３ＨｅとＴとは質量数が同じだから同じグループに入れてもいいが便宜的に電価の方に合わせて別のグループにした
という内容ですね。

これだと１４Ｃと１４Ｎを分けたというのも便宜的だということになります。異なる元素に所属するが質量数が同じものというのはＴと３Ｈｅだけではありません。山ほどあります。

炭素と窒素を分ける、水素とヘリウムを分けるのが「便宜的」であるという立場は化学の歴史の中にはなかったものです。

高校の教科書には
同位体を「物理的な性質は異なるが化学的な性質は同じである原子」
として説明しています。

あくまで化学的な性質、どういう反応をするか、どういう物質を作るかで原子を分類しています。質量で原子を分類するという立場は聞いたことがありません。
（元素の順番（元素番号）を決める時に質量の順で決めるという試みはありました。でもこれは「元素」の順序付けであって「原子」の順序付けではありませんので話が異なります。原子量を決める段階で同位体は全て同じ元素として平均の中に含まれています。）

教科書に書かれている「原子の種類を元素と呼ぶ」という定義もこの立場を踏まえたものです。
だから、Ｈ，Ｈｅ，・・・は「元素記号」なんです。

化学的な性質は電気的な性質ですから原子核の電荷でまず分類するということになります。

Ｈ，Ｄ，Ｔは全てＯと反応して水を作ります。Ｈ２Ｏ，Ｄ２Ｏ，Ｔ２Ｏです。（でもこんな区別はしていません。全てＨ２Ｏと書きます。水素の同位体だけに別の文字が使われているというのはある特殊な分野の事情によるものです。他の元素の同位体の扱いと同等にするということで言えば化学の中では使う必要のない文字です。）
私達の体の中にある水の中にはこれ等が全て含まれています。３Ｈｅとは違いすぎます。

＞質量基準で考えれば、３Ｈｅ　と　Ｔの違いの方が　Ｈ　と　Ｔの違いより大きいので、Ｈ　と　Ｔ　は同じ元素の中に入れちゃっています。
これは意味不明の文章です。

高校生に対して「分類は便宜的である」という表現が使われるのは困るという思いから書かせて頂きました。

回答No.2

tanuki4u

原子核中の陽子の数と中性子の数で決定されるのが、原子
原子核中の陽子の数で決定されるのが、元素
となります。
元素で分けると百ほど、原子で分けると3000とかに分かれます。100くらいなら区分けしやすいが、3000とかだと分類として多すぎるので、普通は元素で分けます。また、通常は個別の原子である水素・重水素・三重水素は均等に混じっているので、混じったものとして元素の特性を定義します。
水素と重水素を分けることの意味があるときは、分けて考えます。
これは原子力発電関係では意味があるので、それ系では分けます。
年代測定ではＣ１３とＣ１４との配分比率が意味を持ってくるので、別物として扱いますが、石炭を燃やすとかでは配分比率は意味を持たないので、Ｃという元素として理解して使います。

なので元素という性質をもった物質中に重水素や三重水素といった原子が存在するということでいいでしょうか
↓
Ｈ　と　Ｄ　と　Ｔ　という個別の原子がある一定の比率で混合しているものを　Ｈ　という元素としている。
ということになります。

3Ｈｅ　と　Ｔ　は質量としては似ています。陽子二個中性子一個の３Ｈｅと　陽子一個　中性子2個のＴなので。質量基準で考えれば、３Ｈｅ　と　Ｔの違いの方が　Ｈ　と　Ｔの違いより大きいので、Ｈ　と　Ｔ　は同じ元素の中に入れちゃっています。

分類なんて便宜ですから。

お礼

回答ありがとうございますm(__)m

回答No.1

potachie

野球で例えると、
「阪神タイガース」が属するカテゴリが、元素。
「掛布」「真弓」「バース」・・・が属するカテゴリが原子です。

阪神タイガースに属する「掛布」「真弓」「バース」・・・は、阪神タイガースという属性を持ちますが、「掛布」個人＝「阪神タイガース」ではないですよね。

それと、「元素という性質をもった物質中」という言葉はちょっと間違い。元素は物質を構成する原子の分類であって、物質ではありません。

過酸化水素、水などの物質は、水素元素と酸素元素に属する原子から成りますが、その水素元素に、単水素原子、重水素原子、三重水素原子が属します。

お礼

回答ありがとうございます