今回は純物質と混合物の違いについて解説したいと思います。
純物質と混合物は化学の基本中の基本になりますので
確実に理解しておきましょう。
純物質と混合物の違いは？
いきなりですが、「化学ってなんでしょう？」
といわれると困ってしまうかもしれませんね。
そこら辺を飛び回っている酸素とか
そこら辺を飛び回っている二酸化炭素を考えてみようという話です。
純物質と混合物の違いを理解するために
世の中に存在する物質について考えていくことにしましょう。
たとえばチョークも物質ですし、
あなたが手に持っているスマホとかタブレットなんかも物質です。
世の中の物質というのは
空気なんかに代表されるようにいろんなものがごちゃごちゃ混ざっているわけです。
空気を見ようと思っても見えないので
意識しないかもしれません。
でも、日常会話で「酸素を吸っている」とか「二酸化炭素を吐き出す」
とかこんな感じで酸素や二酸化炭素など
空気にはいろんなものが混ざっています。
これを混合物といいます。
危ないね、
これ以上😷生活が続いたら。自分が吐いた二酸化炭素を再び吸う→
酸素不足。口元が見えない→
乳幼児は発語に影響。— 🍙めじぇど。🍙(シャドウばん中) (@48_hayomuKI) April 1, 2023
すべての物質は純物質といわれるものと混合物に大別されます。
混合物というのは複数の物が混ざったものです。
例を挙げるとすると先ほど解説した空気ですね。
窒素とか酸素とか二酸化炭素とか、ちょっと珍しいところだとアルゴンとか。
いろんなものが混ざっているものを混合物と呼んでいます。
たいていのものはいろんなものが混ざっています。
だからたいていの世の中の物質というのは混合物になります。
ほかには鉄鉱石とか、岩石や海水もいろんなものが混ざっている混合物です。
こんな感じで空気から窒素、酸素、二酸化炭素など、
海水から水や食塩（塩化ナトリウム）などをバラバラにわけていきます。
この作業を分離といいます。
ただ人間が分けるというとちょっと大雑把です。
ちょっと混ざりが残ったりします。
なのでさらに純粋さを上げていくために精製します。
空気から取り出した窒素を窒素100％にしようみたいな作業が精製です。
具体的にどうするか？というと空気を冷やします。
イメージしにくいかもしれませんね。
大量の空気を集めてきてどんどん冷やしていくと液体になります。
それを沸点の違いで分けていきます。
そんな形で分けていくと純物質を得ることができます。
純物質というのは混合物から取り出した純粋なものです。
鉄鉱石という混合物から取り出した鉄とか、
黄銅鉱という混合物から取り出した銅とか
そういうのが純物質になります。
あるいは空気から酸素だけ、窒素だけ、二酸化炭素だけを取り出した。
これが純物質です。
ところで、混合物と純物質を
もう少し簡単に分ける方法（違い）はないのでしょうか？
混ざったもの（混合物）とか純粋なもの（純物質）というのは
漢字から簡単に類推できますが、
もうちょっとわかりやすい違いはないのでしょうか？
・混合物は化学式で書けないもの
例）空気（化学式を書けません）、岩石（化学式を書けません）、血液、海水、コーヒー、猫、猿とか
名前を聞いて化学式に変換できないものを混合物といいます。
・純物質は化学式で書けるもの
例）水（H2O）、酸素（O2）、銅（Cu）、二酸化炭素（CO2）、鉄（Fe）
こんな感じで名前を聞いたら瞬時に化学式に変換できるものを純物質といいます。
上記のように化学式に変換できるものが純物質で
化学式に変換できないものを混合物といいます。
つまり、化学式に変換できるかどうかで
純物質と混合物を分けることができます。
こんな感じで純物質と混合物を簡単に分けるなら
化学式で書けるか書けないかです。
1つの化学式で書けるなら純物質で書けないものを混合物といいます。
ただ、自然界で存在するものはほぼほぼ混合物の状態で存在します。
自然界で存在する混合物から特定の純物質を抽出して
私たちの生活が楽になっていくわけですね。
ここからがちょっと難しいのですが
・単体
・化合物
の2つに分けることができます。
純物質は単体と化合物に分けることができます。
この単体と化合物をきっちり分けられるということがまず大切になります。
単体と化合物で何が違うのでしょうか？
これは単体と純物質を分けることにもつながります。
単体というのはたとえば空気から取り出した窒素を例に挙げることができます。
窒素は純物質の中でも単体に該当します。
窒素というのは化学式で$N_2 $と書きます。
こういった化学式は徐々に慣れていきましょう。
当サイトでコツコツ化学式を紹介していきますので
その都度覚えていってほしいです。
話を元に戻します。
窒素は$N_2 $と書きます。
そこらへん飛び回っている窒素ガスです。
また呼吸するのに吸い込む酸素は化学式で$O_2 $と書きます。
このように$N_2 $や$O_2 $のように
元素記号（NとかO）を1種類しか使わないものを単体といいます。
$N_2 $みたいに2がついていてもかまいません。
これに対して二酸化炭素は$CO_2 $と書きます。
これはCとOがくっついてできています。
なのでCとOという元素記号を2種類以上使ってます。
こんな感じで元素記号を2種類以上使っているものを化合物といいます。
・元素記号1種類だけでできているもの・・・単体
・元素記号2種類以上でできているもの・・・化合物
ということです。
たとえば水（$H_2O $）はHとOと元素記号を
2種類使っているので化合物になります。
こんな感じで空気から窒素や酸素や二酸化炭素をバラバラに取り出した。
これが純物質となりその中で元素記号1種類で表すことができるものを単体、
2種類以上を使って表すものを化合物とよんでいます。
さらに詳しい内容は次の記事で詳しく解説したいと思います。
⇒単体と化合物の例と単体と純物質の違いをわかりやすく解説
今回の記事では純物質と混合物の違いについて解説しました。
純物質は化学式で表すことができるもので
混合物は化学式で表せないものでした。
以上、参考にしていただけますと幸いです。
