水は水分子のかたまり｜原子、分子についてわかりやすく解説

「水」って何？

地球上のすべてのものは「原子(げんし)」という小さな粒からできています。水もこの原子という小さな粒が沢山集まってできているのです。

原子とは

地球上のすべてのものを目に見えないレベルまで小さく細かく分けていくと、最終的には「もう分けることのできない細かい粒」となる、ということが数多くの実験により証明されています。

私たち人間も動物も食べ物もすべてのものを作っているのが原子なのです。私たちのように目に見えるものは、原子という小さい粒が数え切れない程多く集まってできているんです。

例えば、1円玉には原子が「２２０億個のさらに１兆倍」も集まってできています。桁違いな量ですよね。そうなってくると小さな1円玉でさえこの数ですから、私たち人間は膨大な数の原子からできているということがわかります。

原子の種類は約100種類もあります。この100種類の原子の組み合わせで地球上のすべてのものは成り立っています。

原子の構造

原子は、正の電荷を帯びた原子核と、負の電荷を帯びた電子から構成されると考えられています。原子核はさらに「陽子と中性子」から構成されています。

ようは原子はプラスとマイナスの電荷を持っていると考えられます。電荷というのはその物体がもっている電気の量で電気現象の根本となるものです。

考え方としては、「磁石」を想像してみてください。

磁石にはN極とS極があります。2つの磁石をくっつけようとするとこうなります。

N極がプラス、S極がマイナスだと置き換えて考えてみてください。

プラスとマイナスは引き合ってくっつきますが、プラスとプラス、マイナスとマイナスは反発して離れようとしてしまいます。

地球上のすべてのものにはいろいろな種類があり、その元である原子は、プラスとマイナスがくっつき、相性の良い原子が沢山つながってできていくのです。

原子には約100種類あるのでこれが色々な種類の原子とつながって、いろいろなものを作っているというわけです。

分子とは

原子が沢山くっついてすべてのものはできていますが、「原子」というのは性質を持ちません。原子が何個かくっついてはじめてそのものの性質をもつのですが、性質を持つ原子のかたまりの最小単位を「分子」と言います。

「元素記号」って聞いたことありませんか？学校の授業でも習いますよね。

「すいへーりーべーぼくのふね」とかいう覚え方のやつです。

原子の種類をアルファベットでわかりやすく文字で表記しているのがこの「元素記号」なんですね。または原子記号とも言います。

「水」は酸素と水素でできています。化学式で表すとＨ₂Ｏと書きます。

簡素化した元素の周期表を作りました。こちらを見てみましょう。

水素はＨ、酸素はＯと表記します。

Ｈ₂ＯはＨ＝水素原子が2個とＯ＝酸素原子が1個がくっついてできています。

これを水分子と言います。水はこの水分子が沢山連なってできています。

水は水素と酸素の原子がくっついてできています。このように別の原子同士がくっついてできたものを化合物と言い、もっと細かく言うと難しいのでわかりやすく説明していきますね。

水は化合物

水素は水素原子２個、酸素は酸素原子2個でできています。

この水素原子と酸素原子の組み合わせが違ければどうなるでしょう？

水素原子２個と酸素原子１個を組み合わせると「水分子」になります。この水分子が沢山集まって「水」ができています。

このように別の原子同士を組み合わせると、このように全く別の物質ができます。

水分子の構造は水の持つ「表面張力」という力にも関係していくのです。