化学

元素と原子の違い

元素と原子

身の回りには数多くの物質があり、その種類をすべて数えあげるのは不可能と言っても過言ではない。
一方で、物質の種類は無数でも、これら物質は「限られた少数の成分の組み合わせで成り立っているのではないか？」といった考えが紀元前からあった。
このような、すべての物質の根源となる成分を元素という。

古代の中国では、木・火・土・金・水(もくかどごんすい)の五つを元素と考え、「五行」と言った。
古代のギリシアでは、タレスが水を、アナクシメネスが空気を、ヘラクレイトスが火を元素と考えた。
その後、アリストテレスが土、水、空気、火が元素であるとし、これら元素の実体は根源的な粒子であると考えた。
これを「アリストテレスの四元素説」という。

19世紀にドルトンが、物質の根源となる基本粒子が存在するという仮説を発表した。
これをドルトンの原子説という。
今日では、無数の実験事実により、物質の根源となる成分は原子であることが証明されている。
つまり、元素の正体は原子なのである。

物質の根源を示す概念を元素といい、元素の実体が原子なのである。

原子の性質は、その原子が含む陽子の数によって決定される。
例えば、炭素原子、窒素原子、酸素原子は、それぞれまるで違う性質を持つ。
炭素原子は６個の、窒素原子は７個の、酸素原子は８個の陽子を持つ。各原子のそれぞれ固有の性質は、各々の陽子の数量によって違ってくるのだ。

原子番号

こうなると、陽子の数を使って、原子を区別することが便利になる。
陽子の数をその原子の背番号のようなものととらえ、原子番号と呼ぶ。
炭素原子の原子番号は６である。

同一の原子番号を持つ原子のグループが元素である。
同一の元素に属する原子は、すべて同一の数の陽子を持つ。
しかし、中性子の数がみな同一であるとは限らない。
原子番号が同一でありながら、中性子数の異なる原子を同位体という。

一般に一つの元素には複数の同位体が含まれる。
これら元素を原子番号の順に配列したものが周期表である。

現在までに1番から113番までの元素が確認されている。

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