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【化学基礎】物質の分類「混合物・純物質・単体・化合物」

化学基礎で最初に学習するのが物質の成り立ちです。特に物質の分類は共通テストなどでも必ず出されます。混合物と純物質、単体と化合物などの分類ができるようになりましょう。

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物質の分類

物質の分類のしかたにはいくつかの方法がありますが、いろいろな物質が混ざっているのか、混ざっていないのか、何種類の元素からできているのかなどの視点で物質を分類します。

物質の分類

混合物と純物質

いろいろな物質が混ざっているのか、混ざっていないのかで物質を分類すると、混合物と純物質に分類することができます。

  • 混合物…2種類以上の物質が混ざっているもの。
    〔例〕空気(窒素・酸素・アルゴン・二酸化炭素など)、食塩水(食塩・水)
  • 純物質…1種類の物質でできているもの。
    〔例〕酸素、窒素、二酸化炭素、酸化銅、アンモニアなど

混合物と純物質の分類で大切なポイントは、水溶液は混合物!ということです。食塩は純物質ですが、食塩水になると食塩と水の混合物になります。アンモニアも旬物質ですが、アンモニア水になると混合物になります。そして、最も間違いが多いのが「塩酸」です。塩酸は、気体の塩化水素を水に溶かした水溶液ですので混合物になります。

また、混合物は化学式で表すことができませんが、純物質は化学式で表すことができます。上の純物質の例で書いた物質はすべて化学式に直せます。
・酸素O₂、窒素N₂、二酸化炭素CO₂、酸化銅CuO、アンモニアNH₃

混合物は物質の混合の割合により融点や沸点、密度などの性質が変化します。一方の純物質は性質(融点や沸点、密度)が一定になります。

単体と化合物

純物質は、その物質が何種類の元素によって構成されているかで、さらに単体と化合物に分類することができます。

  • 単体…1種類の元素からできている物質。
    〔例〕酸素O₂、窒素N₂、ネオンNe、炭素C、銅Cu、金Au
  • 化合物…2種類以上の元素からできている物質。
    〔例〕二酸化炭素CO₂、塩化水素HCl、水H₂O、炭酸水素ナトリウムNaHCO₃

単体と化合物の分類は非常に簡単で、その物質を化学式で書き表してみると分類できます。

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物質の分類の練習問題

Q1:次の文中の( )に適する語を入れよ。
私たちの身の回りの多くの物質は( ① )として存在しており、融点や沸点などの性質は一定ではなく1つの化学式で表すことができない。しかし、(①)はろ過や蒸留などの方法で分離することにより、2種類以上の( ② )に分けることができる。(②)のうち、1種類の元素のみでできている物質を( ③ )、2種類以上の元素でできているものを( ④ )という。

Q2:次の物質を混合物、単体、化合物に分類せよ。
①空気 ②水蒸気 ③ヘリウム ④石油 ⑤水素 ⑥メタン ⑦オゾン ⑧塩酸 ⑨アルミニウム ⑩二酸化炭素 ⑪塩化水素 ⑫ドライアイス ⑬黒鉛 ⑭花こう岩

物質の分類の練習問題 解答

A1
私たちの身の回りの多くの物質は(①混合物)として存在しており、融点や沸点などの性質は一定ではなく1つの化学式で表すことができない。しかし、混合物はろ過や蒸留などの方法で分離することにより、2種類以上の(②純物質)に分けることができる。純物質のうち、1種類の元素のみでできている物質を(③単体)、2種類以上の元素でできているものを(④化合物)という。

A2
混合物:空気、石油、塩酸、花こう岩
単体:ヘリウムHe、水素H₂、オゾンO₃、アルミニウムAl、黒鉛C
化合物:水蒸気H₂O、メタンCH₄、二酸化炭素CO₂、塩化水素HCl、ドライアイスCO₂

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