【物化01】物質の構成│無料で学べる乙４

水、空気、ガソリン、鉛筆、机…世の中には数え切れないほどたくさんの物質が存在しますが、どの物質も限界まで分解していくと、物質を構成する要素はとても少なく、約120種類しかありません。

この要素（「元素」と言います）の組み合わせが変われば物質が変わり、物質が変われば性質も変わります。 まずは物質がどのように構成されているかを学習していきましょう。

①すべての物質は約120種類の元素の組み合わせでできている

下のような元素周期表をみたことがある人も多いのではないでしょうか。

水も空気も机も、この世のすべての物質はこの元素周期表に載っているたった118種類（2023年時点）の元素を組み合わせることで作られています。

②物質は、純物質か混合物に分類でき、純物質はさらに単体か化合物かで分類できる

空気を例にすると、空気中には、生命活動に必要な酸素は約21%含まれており、そのほか窒素が約78%、アルゴンが約1%、さらに二酸化炭素など様々な物質が混ざっています。

空気ように、複数の物質が混ざりあった物質を混合物と言います。

これに対して、窒素や酸素、アルゴン、二酸化炭素は単一の成分として存在することもできます。

窒素や酸素、アルゴンのように、ただ１種類の物質から構成されている物質を純物質と言います。

また、先ほどの元素周期表に載っている元素記号で窒素を表すとN2、二酸化炭素はCO2になります。

純物質の中でも、窒素〔N2〕のように１種類の元素記号で表せる物質を単体、二酸化炭素〔CO2〕のように２種類以上の元素記号を使って表される物質を化合物と言います。

窒素はN？N2？
窒素は元素記号Nですが、空気中の窒素ガスはNでは存在せず、N2の形で存在します。
このように「窒素」と言われた場合、「窒素元素〔N〕（≒概念）」のことを指す場合もありますし、「窒素ガス〔N2〕（≒物質）」のことを指す場合もあります。
そのため、文脈の中でどちらを指しているか判断する必要がありますが、危険物取扱者試験の中では、物質を指していると考えれば間違いないでしょう。

危険物取扱者試験で言う「物質」とは？
化学の世界では、「物質」と言うと一般に「純物質」を指します。
しかし、危険物取扱者試験の四天王「ガソリン」「灯油」「軽油」「重油」が混合物であるせいか、危険物取扱者試験の中では「物質」と言っても混合物、純物質両方を指すことがあります。

コラム：石油の精製
ガソリン、灯油、軽油、重油…乙４ではおなじみのこれら物質はすべて、石油から取れる物質です。
地下から汲み上げられた石油（原油）は、石油精製工場で沸点（沸点については「物質の三態」で学びます）の違いを利用してそれぞれの製品原料として分けられていきます。
ちなみに、ベンゼンやキシレン、トルエンなども石油化学製品（石油から取られる物質）です。
乙４に出てくる物質には、石油原料の物質が多いんですね。

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