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単体、化合物、純粋な物質、混合物の違いが読むだけでわかる!

単体、化合物、純粋な物質、混合物

このページでは、苦手な人が多い、

単体 ・化合物 ・純粋な物質 ・混合物

の違いについて説明するよ。

図で表すと

純粋な物質と混合物

このようなものだね。

純粋な物質混合物は中学1年生で、

そして単体化合物は中学2年生で学習するよ。

だから、中学2年生以上に向けて説明するね。

それでは始めよう!

▼20分時間がある人は動画での学習もオススメ!

自己紹介

さわにい」といいます。元中学理科の教員

現在は毎月30万人が利用する理科サイトの運営者です。

登録者5万の教育YouTuberでもあります。

2022年10月には学習参考書も出版しました。

タップできる目次

1.単体と化合物

まずは「単体」と「化合物」の違いから説明するよ。

ここは中学2年生で学習するところだね。

  • 単体…1種類の原子からできている物質。
  • 化合物…2種類以上の原子からできている物質。

言葉で説明すると、このようになるんだ。

ねこ吉

うーん。わかるようなわからないような…。

そうだね。笑

では、単体と化合物の違いを、化学式やモデルを使い考えてみよう!

(化学式やモデルがよくわからない人は、下のページも読んでおこう!)

単体

まずは単体の説明から始めるよ。

中学生で大切な単体の例には、下のようなものがあるんだ。

単体の例

名前水素分子酸素分子窒素分子炭素硫黄
化学式H2O2N2CS
モデルsuisobunsi酸素分子窒素分子tansoiougensi
名前亜鉛
化学式CuAgAuFeZn
モデルdougensigingensikingensitetuaengensi-1

こんな感じかな。

ちなみに上の表の

水素分子 suisobunsi

酸素分子 酸素分子

窒素分子 窒素分子 以外は

tetu-1… とか

銀のかたまり拡大… とか

kin

のように、数えきれないくらいたくさんくっついているよ!

かたまりになっている場合は

Fe 、Ag 、Auのように

アルファベットの後ろのに数字は書かないでいい決まりなんだよね!

(これも、よくわからない人は下のページも読もうね!)

ねこ吉。上の「単体の例」を見て、何か気づくことはあるかな?

ねこ吉

わかった!水素分子なら水素の原子だけ、鉄(鉄のかたまり)なら鉄の原子だけでできているんだ!

そういうこと!それが、

単体…1種類の原子から出できいる物質。

の意味だね。

1種類の原子だけでできている物質のことを「単体」というんだ!

最後の例だよ。

知らない人もいるかもしれないけど

オゾン分子オゾン分子というのがあるんだ。

これも酸素原子1種類からできているから、「単体」だね。

原子が3つくっついていても、100個くっついていても、

1種類から出来ていれば単体なんだね!

化合物

次は「化合物」についてだね。化合物は

化合物…2種類以上の原子からできている物質。

のことだね。さっそく例を見てみよう!

化合物の例

名前水分子二酸化炭素分子アンモニア分子
化学式H2OCO2NH3
モデル水分子二酸化炭素分子アンモニア分子
名前塩化ナトリウム酸化銅酸化銀
化学式NaClCuOAg2O
モデルennkanatoriumu1sankadou酸化銀1つ
名前水酸化ナトリウム炭酸水素ナトリウム炭酸ナトリウム
化学式NaOHNaHCO3Na2CO3
モデルsuisankanatoriumutansansuisonatoriumutansannatoriumu

まず、水分子水分子を見てみよう。

水分子は、水素原子suiso2つと、

酸素原子sannso1つ

からできているね。

つまり、2種類の原子からできているね。

このような場合、「化合物」というんだ。

ねこ吉

原子の個数じゃなくて、「何種類の原子からできているか」なんだね!

そういうこと。

同じように、二酸化炭素は二酸化炭素分子だから、

炭素原子tanso1つと、

酸素原子sannso2つで

原子は2種類

化合物だね。

塩化ナトリウムはennkanatoriumu1だから、

ナトリウム原子natoriumugensi1つと、

塩素原子ensogensi1つで

原子は2種類

化合物だね。

炭酸水素ナトリウムtansansuisonatoriumu

ナトリウム原子ナトリウム原子1つ、

水素原子suiso1つ、

炭素原子tanso1つ、

酸素原子sannso3つ

の4種類の原子からできているね。

原子が2種類以上だから、化合物だね。

これで、

化合物 … 2種類以上の原子からできている物質。

の意味はわかったかな?

原子の個数ではなく、何種類の原子から物質ができているか。がポイントなんだよ

しっかりと覚えておこうね!

純粋な物質と混合物

単体」と「化合物」の違いはOKかな?

続いて、「純粋な物質」と「混合物」の違いを説明するね。
ここは中学2年生で学習するところだよ。

言葉で説明すると、

  • 純粋な物質…1種類の物質からできているもの。
  • 化合物…2種類以上の物質からできているもの。

のようになるよ。これだけ見ると、少しわかりにくいね!

でも、今からの説明を聞けば簡単だよ。まずは「純粋な物質」の説明から始めていくね!

純粋な物質

もう一度最初の図を見てみよう!

純粋な物質と混合物

このようになっているね。まずしっかりと図を見て確認してほしいんだけど、

単体化合物も、どちらも純粋な物質なんだよ!

ねこ吉

どういうこと?

図の中には

純粋な物質の区分け

という部分があるよね。

この図から、単体化合物もどちらも純粋な物質

と言うことができるでしょ?

人間 男と女

みたいな感じで、男も女もどっちも人間だよね。

それと同じだよ。

ねこ吉

単体も化合物も、どちらも純粋な物質なんだね!

そう!「単体化合物も、どちらも純粋な物質

と10回繰り返しておぼえてね!

では例を見ていくよ。

まずは純粋な物質(単体)から例から見てみよう!

例を3つあげるよ。

例①

袋の中に水素(だけ)が入っているとしよう。

これを、モデル(図)で書くとこんな感じだね!

(ほんとは水素分子は4つじゃなく、数えきれないほど多いよ!)

水素の純粋な物質

この袋は

「水素suiso(単体)」

という1種類の物質からできているね。

1種類の物質からできているから、

純粋な物質なんだよ!

純粋な物質
1種類の物質からできているもの。

だからね!

(もし、この袋の中に、酸素酸素分子などが混ざると混合物となり、純粋な物質ではなくなるんだ。)

例②

袋の中に酸素(だけ)が入っているとしよう。

これを、モデル(図)で書くとこんな感じだね!

(ほんとは酸素分子は4つじゃなく、数えきれないほど多いよ!)

酸素の純粋な物質

この袋は

「酸素酸素分子(単体)」

という1種類の物質からできているよね。

1種類の物質からできているから、

純粋な物質だね!

(もし、この袋の中に、水素suisobunsiなどが混ざってしまうと、純粋な物質ではなくなるね。)

例③

次に鉄のかたまりを見てみよう。

鉄のかたまり

このかたまりを拡大して原子の様子を見ると、

鉄の塊拡大 つづく…

となっているよ。

このかたまりは

「鉄鉄の塊拡大(単体)」

という1種類の物質からできているよね。

1種類の物質からできているから、

これも純粋な物質だよ。

次に

純粋な物質(化合物)の例を見ていくよ。

4つ例をあげるね。

例①

袋の中に二酸化炭素(だけ)が入っているとしよう。

これをモデル(図)で書くとこんな感じだね!

(ほんとは二酸化炭素分子は4つじゃなく、数えきれないほど多いよ!)

二酸化炭素の純粋な物質

この袋は

「二酸化炭素二酸化炭素分子(化合物)」

という1種類の物質からできているよね。

1種類の物質からできているから、

これも純粋な物質なんだ!

化合物1種類から出来ている場合も純粋な物質になるんだよ!

(もし、この袋の中に、酸素酸素分子などが混ざると混合物となり、純粋な物質ではなくなるんだ。)

例②

袋の中にアンモニア(だけ)が入っているとしよう。

これを、モデル(図)で書くとこんな感じだね!

アンモニアの純粋な物質

この袋は

「アンモニア(化合物)」

という1種類の物質からできているよね。

1種類の物質からできているから、

純粋な物質だね!

(もし、この袋の中に、酸素酸素分子などが混ざると、純粋な物質ではなくなるね。)

例③

次にコップに入っている水

(→コップの水の図の図こんな感じ)を見てみるよ。

これをモデル(図)で書くと、このようになるね。

(本当は水分子の数は数えられないくらい多いよ!)

コップの水

このコップの中は

「水(化合物)」

という1種類の物質からできているよね。

1種類の物質からできているから、

純粋な物質なんだ。

(もし、水の中に、砂糖や食塩などが入ってしまうと、純粋な物質ではなくなるね。)

例④

最後に塩化ナトリウムのかたまりを見てみよう。

(塩化ナトリウムは食塩のことだよ。)

塩化ナトリウムのかたまり   実物→ 食塩の塊

これを拡大して原子の様子を見ると、

塩化ナトリウム拡大 つづく…

となっているよ。

このかたまりは

「塩化ナトリウム(化合物)」

という1種類の物質からできているよね。

1種類の物質からできているから、これも純粋な物質だよ。

このように、単体でも化合物でも、1種類から物質ができていれば、純粋な物質なんだよ!

純粋な物質
1種類の物質からできているもの。
純粋な物質の区分け

これで、純粋な物質の説明を終わるね!

混合物

最後に混合物の説明だよ。

純粋な物質と混合物

の黄色の部分だね。まず混合物というのは、

混合物
2種類以上の物質からできているもの。

のことだったよね。

一言でいうと、

純粋な物質が2種類以上混ざると、混合物になる

んだよ!

一つ目の例をあげるね。

例①

ここに、水コップの水の図と塩化ナトリウム(食塩)食塩の塊があったとするよ。

上で学んだように、どちらも純粋な物質だね。

コップの水の図      食塩

  水       塩化ナトリウム(食塩)

では、この2つを混ぜて、食塩水をつくるよ。

コップの水の図   +   食塩   →   食塩水

  水        塩化ナトリウム         食塩水

さて、ねこ吉。

食塩水は、どんな物質からできているかな?

ねこ吉

「水」と「塩化ナトリウム(食塩)」でしょ?

その通り。

つまり2種類の物質が混ざってできているね。

このように、

2種類以上の物質からできているものを「混合物

というんだよ。

ちなみに、「海水」なんかも

食塩水と同じように、

混合物の例として出てきやすいよ。

次は気体の混合物の例を見てみよう。

例②

気体の例。まずは

「水素suisobunsiと酸素酸素分子の混合物」を見てみよう。

水素の酸素の混合物

この袋は、

「水素suisobunsi」と

「酸素酸素分子」の

2種類の物質からできているね。

2種類の物質からできているものだから「混合物」になるんだよ。

例③

次は空気を見てみよう。

「空気」というのは

僕たちのまわりにある気体のことだね。

「空気」は

窒素が約8割、

酸素が約2割、

あとは二酸化炭素などからできているよ。

空気を袋につめた様子をモデルで表してみると、

空気こんな感じかな。

この袋の中の空気は、

「窒素窒素分子」と

「酸素酸素分子

「二酸化炭素二酸化炭素分子

の3種類の物質からできているね。

2種類以上の物質からできているから「混合物」になるんだよ。

その他の例

「空気」「食塩水」「海水」

以外に出てきやすい混合物は

  • 「砂糖水」(水と砂糖の混合物)
  • 「アンモニア水」(水とアンモニアの混合物)
  • 「ジュース」(「水、砂糖、果汁などの混合物)
  • 「しょう油」(水、食塩、カリウム、リンなどの混合物)

などかな。どれも物質が2種類以上混ざってできているね。

まとめ

まとめるよ。

純粋な物質と混合物
単体
1種類の原子からできている物質。

例  水素suisobunsi  酸素酸素分子  

鉄の塊拡大  金kin

化合物
2種類以上の原子からできている物質。

例  水水分子    二酸化炭素二酸化炭素分子

例  塩化ナトリウム塩化ナトリウム拡大

純粋な物質
1種類の物質からできているもの。
(単体も化合物もどちらも純粋な物質)

例  水素suisobunsi  酸素酸素分子   鉄鉄の塊拡大  金kin

例  水水分子    二酸化炭素二酸化炭素分子

例  塩化ナトリウム塩化ナトリウム 分子

混合物
2種類以上の物質からできているもの。

例 食塩水食塩水(水水分子と塩化ナトリウムennkanatoriumu1

空気空気(窒素窒素分子と酸素酸素分子と二酸化炭素二酸化炭素分子など)

以上で説明を終わるよ。

ややこしいところだけど、最後までよくがんばったね。お疲れさまでした☆

ねこ吉

またねー!

さわにいは、登録者5万人のYouTuberです。

中学の成績を上げたい人は、ぜひYouTubeも見てみてね!

また、2022年10月に学習参考書も出版しました。よろしくお願いします。

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この記事を書いた人

東京を拠点に活動する教育フリーランス  専門は理科教育学  所持教員免許は中学と高校の理科  

理科の教材や学習法を研究中!
さまざまな出版社の理科教材や解説を作成してます。

ツイッターでは理科のポイントや勉強の仕方、さわにいの考えを発信しています。

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