−　第１章　物質の構成−第４講　−

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１−４　原子の構造 Page　1/2　次Pageへ 原子の大きさはいったいどれくいなのだろうか？ 人間が１千分の１の大きさになると、そこは0.1cmの世界でノミと同じくらいになる。そこから、さらに１千分１になると、そこは、0.0001cmの世界で大腸菌などと同じ大きさである。顕微鏡で見えるのはこの程度まで！ しかし、原子の世界は、そこから、さらに１万分の１の大きさ、0.00000001cm（10-8cm＝１Å　オングストローム）の世界である。 第４講では、このち〜さな原子の構造を調べてみよう。 １.原子の構造 原子の大きさは、約10-8cmである。構造は単純で、中心には原子核があり、周りを超高速で電子が飛び回っている。 ←―　約10-8cm　―→ 電子････ マイナスの電荷を帯びた粒子。 原子核････ 原子核は、さらに陽子と中性子という２種類の粒子からできている。 陽子････ プラスの電荷を帯びた粒子。 中性子････ 電気的には中性の粒子。 電気を持たない中性子が陽子どうしが反発しないように、引きつけている 　　 原子核の大きさは、原子の２万分の１程度である。これは、東京ドームを原子の大きさとすると、原子核は、ちょうどピッチャーグランドにピンポン玉を置いたぐらいの大きさである。したがって、原子は、スカスカの構造をしていることになる。 ◆原子による構造の違い 原子番号 原　子 電子の数 陽子の数 中性子の数 １ 水素原子 １個 １個 ０個または１個または３個 ２ ヘリウム原子 ２個 ２個 ２個または１個 ３ リチウム原子 ３個 ３個 ３個または４個 原子番号は、原子に付けた番号で、陽子の数と同じである。上の表からも分かるように、原子によって陽子の数が異なる。逆に言うと、元素の種類は、陽子の数（原子番号や電子の数）によって決まる。 現在までに、陽子の数が１個〜103個あるものまで発見されているので、元素の種類も103種類である。 ２.電子・陽子・中性子の関係 原子を構成する３つの粒子（電子・陽子・中性子）の関係において、陽子の数と電子の数は常に等しくなっている。また、電気量は陽子がプラス・電子がマイナスであるがその大きさ（1.602×10-19Ｃ）は同じである。したがって、原子全体ではプラスとマイナスの電荷がちょうど打ち消し合い中性となっている。 粒子の数 陽子の数＝電子の数 電気量 陽子の電荷＝電子の電荷 次に、各粒子の重さの関係であるが、陽子の重さと中性子の重さは、ほぼ同じである。しかし、電子の重さは、それに比べて無視できるほど小さく、陽子の1840分の１しかない。 したがって、原子の質量の大小は、原子核の中の陽子の数と中性子の数の和によって決まる。これらの数の和を質量数と呼んでいる。 質量数　＝　陽子の数　＋　中性子の数 各元素の粒子数を明記する書き方として、左のような表し方がよく用いられる。 元素記号の左上に質量数（陽子数＋中性子数）、左下に原子番号（＝陽子数＝電子数）を明記する。 ３.同位体 同じ元素の原子でも、原子番号は同じでも、質量数が異なるものが天然には存在する。これは、それらの原子の原子核中の中性子の数が異なるためで、このような原子どうしを、互いに同位体（アイソトープ）という。 同位体は、お互いの化学的性質は同じであるが、質量が異なっている。 天然に存在する水素原子は、原子核中に陽子が１個のものがほとんどであるが、わずかに、陽子１個と中性子１個からなるものも存在する。 同位体 存在比 中性子数 原子番号 陽子数 電子数 備考 11Ｈ 99.985％ ０ １ １ １ 水素 21Ｈ 0.015％ １ １ １ １ 重水素 ※同じ元素であれば、同位体の存在比は一定である。 Page　1/2　次Pageへ

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