化学

Last-modified: 2024-06-19 (水) 03:38:38

定義

科学?の中でも物質の組成、物質の変化、化学反応に特化したもの

お品書き

原子核

原子核＝（陽子＋中性子）

  • 陽子
    • 元素の役割を決める　こいつの数＝元素番号
  • 中性子
    • 同じ元素番号（＝陽子の数）でも、こいつの数は違ったりする
      • 水素は普通中性子が1だが、水素が変質した「トリチウム」は中性子が3つの水素である
      • 元素番号（＝陽子の数）は同じだが、中性子の数が違うものは「同位体」と呼ばれる。上記に示した通り、例えば「水素は中性子１」「水素だが中性子が３なのはトリチウム」である
      • よく「元素記号＋中性子数」で表記される。原子力発電所のアレだとウラン235とか、それ以外だとウラン234とか色々ある
  • 原子核
    • 「陽子」と「中性子」の集合体
    • なので「原子核というものが単体として存在するわけではない」
    • 「陽子が男性」「中性子が女性」とすると、原子核は「人々」みたいな概念

元素

元素＝原子核（陽子＋中性子）＋電子

  • 元素
    • 　元素番号は「陽子の数」によって決まる（つまり、陽子の数が変わると元素そのものが変化する）
      • 水素の陽子が１つ増えると、そいつは「ヘリウム」になる（理論上）
      • "理論上"の察しの通り、陽子が１個以上になると、それに対応して中性子が増えないと陽子の正電荷が反発しあい、原子核が壊れちゃう
  • 質量数
    • 陽子、中性子の合計値
    • 「質量」だと、その原子の全ての重さであるが、数値としては質量数とあんま変わらんらしい
  • 記法
    • 原子記号の左上に「質量数」

ようするに

「原子核」そのものは意味というものも実体も持ってない
元素の性質は「陽子」＋「中性子」で変質する

余談、水素をヘリウムに変化させる方法

  • ”理論上”は水素に陽子を１個なんとかしてくっつけて陽子の数を２（原子番号２＝ヘリウム）とすればいい
    • が、安定したヘリウムの中性子は２個なので、水素（中性子０）だと、先述の通り壊れる
    • そのため、重水素（陽子１中性子１）＋三重水素（陽子１中性子２）（別名：トリチウム）を融合し、ヘリウム（陽子２＋中性子）＋なんか余った中性子１を作るのが現実的解答
    • 感のいいヤツはお察しだが、これは「核融合」である。後述する「核分裂」と違うが、こいつもまあすげぇエネルギーを発する

余談　トリチウム等の「ウム」の命名理由

  • 元素周期表で、特定の位置に属する元素群に、規則的にこの接尾辞が使われている (例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属)。一目で元素の性質や位置を推測できるようにする役割がある
    • ただ、水素（Hydrogenium）と重水素（Deuterium）は、元素周期表における位置とは異なる名前を持っています。これは歴史的な命名法の経緯によるもの
    • トリチウム（水素の中性子３つ）はギリシャ語で「3番目」を意味する「tritos」＋「ium」から由来。水素関連もウムが付く
      • トリチウムは、金属ではなく、水素の同位体。水素には、質量数1のプロティウム、質量数2の重水素、そして質量数3のトリチウムという3つの同位体である

安定している元素の条件

特定の条件を満たしている事

  • 陽子と中性子のバランス
    • 陽子＋中性子＝偶数
    • 陽子：中性子が特定の比率以内
  • 魔法数
    • 陽子＋中性子＝2, 8, 20, 28, 50, 82,126 等の数
  • エネルギーレベル
    • 原子核のエネルギーレベルが低いほど、放射性崩壊が起こりにくい

例：炭素12は、6個の陽子と6個の中性子を持ち、質量数が12です。 また、中性子数が魔法数である6個であるため、非常に安定な同位体（要確認：いや、ほんとかこれ？話が食い違ってる気がするが）

電子とは

基本は原子核の周りを回ってるファンネルみてえなもの
原子核が+で電子が-
https://www.iee.or.jp/emf/denshi.htm

電気との関係は、いずれ電気?とか調べる時に格べ

元素周期表と元素

だりいからここにかく
元素周期表と元素

核分裂

原子力発電のあれ。放射”脳”が聴くだけで発狂するお話

Q.核分裂ってなんなの？
A

  • ウラン235とかいう不安定な元素に「中性子」ぶつけて叩き割ったろｗみたいな理論で生まれたやべぇお遊び
    • 叩き割った結果、破片がいろんな元素に変化と崩壊を繰り返しながら凄い熱量を出す。あと放射能も
    • 性格には「壊す」というより「分裂」である。説明には「波動」とか「量子」とかそのへんの理屈がいる
    • でかい物体が高速で分裂すると凄まじいエネルギーが生まれるみたいな理論だと思う

Q.ウラン235に中性子ぶつけるとどうなるの？

  • 砕ける　砕けた破片はウランの元素番号（92）および中性子（235）の範囲で様々な元素に分裂する
    • が、元素番号は安定しても中性子はめちゃくちゃな数で生成物は非常に不安定である
      • ようするに「いろんな不安定な元素が1-91の範囲でランダムに生成される」
      • 元素記号1「水素」も生まれる。中性子が３つだから「水素」というより「トリチウム」だが