物質はすべて原子からできています。分子構造を学べる模型教材

空気中には、なにがある？

地球のまわりには、つつみこむようにして空気が取りまいています。

これが大気と呼ばれるものです。

大気の厚みは、ほんの10キロメートルくらいで、これは、地球の直径の1,000分の1にもならない厚さです。

つまり、地球はとても薄い大気につつまれているというわけです。

大気があると太陽の光を反射して、青空になったり、くもり空になったり、いろいろと変化します。しかし宇宙には、空気がないので、空はいつもまっ暗といいうわけです。

大気は、何種類ものガスからできています。

窒素(ちっそ)が約5分の4(78％)、酸素(さんそ)が約5分の1(21％)で、大気のほとんどはこの2つでできています。残りの1％の中に、二酸化炭素(にさんかたんそ)やヘリウム、メタンなどのガスが、ほんの少し含まれています。

この窒素、酸素、二酸化炭素というのが　原子・分子と呼ぶものです。

物質は、すべて原子からできています。が、ほとんどの原子は不安定で、そのままの形では存在できません。

そこで、安定な形になるように、いくつかの原子どうしがくっついたのが分子です

水の分子モデル

水の分子モデルは、このようになります。

赤が、O　酸素です

白が、Ｈ　水素です

３つの原子が折れ曲がった形でつながっています。

理由は、少し折れ曲がっている方が、安定するからなのです。

分子の形は自然に安定している形になろうとしているのです。

水は、温めたり冷やしたりすることで　氷や水蒸気に変化しますが、分子の形は変わりません。

形は変わりませんが、分子が動き回るスピードは違っていて、水蒸気の方がよく動き回っています。温度が高いとエネルギーを多く持っているので早く動けるのです。

二酸化炭素の分子構造

二酸化炭素は炭素原子一つと酸素原子２つで構成されています、

地球の空気の中で３番目に多い分子です。

スティックが炭素原子と酸素原子の間に２本あります。

原子はこのようなつながりかたをすることもあるのです。

※スティックは　２つの原子から１つだけという決まりはありません。

多いものでは　ひとつの原子からスティックが6本でることもあります。

炭素の場合は４本スティックをさすことができ、酸素の場合は２本です。

スティックを炭素と酸素の間のように２本重ねてさすことを二重結合といいます。

 では、その結合とは

原子のつながる数-結合-

結合とは　原子同士が互いに結びつきあうことです。

手に置き換えて考えてみるとわかりやすいです。

一つの原子がつながることができる手の数は決まっています。二酸化炭素のように二つの手同士をつないでひとつの原子と結びつくこともあります。これを二重結合といいます。

二重結合があると　より強く結びつくことができます。

以上をふまえて　今度はメタンを作ってみましょう。

水素原子は１つの原子としか結合することができません（手が一本）

炭素原子は４つの原子を結合することができます。（手が4本）

つまり水素はスティックを１本　炭素はスティックを４本さすことができます。

他にも酸素は2本で、窒素は３本という基本的なきまり（ルール）があります。

国立科学博物館には　さまざまな分子模型が展示されていて

　こんなにきれいな分子模型がみられます。

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