化学基礎

用語集

pH(水素イオン指数): 水素イオン濃度の大きさを表す指標。$\mathrm{pH}=-\log_{10}[\ce{H+}]$ で定義され、値が小さいほど酸性が強く、値が大きいほど塩基性が強い。25℃の中性の水では $\mathrm{pH}=7$。 (水素イオン濃度とpH)
pOH: 水酸化物イオン濃度を用いて $\mathrm{pOH}=-\log_{10}[\ce{OH-}]$ と定義される量。25℃では常に $\mathrm{pH}+\mathrm{pOH}=14$ が成り立つ。 (水素イオン濃度とpH)
アボガドロ数: 物質1molに含まれる粒子の数。$6.02\times10^{23}$ /molという値を持つ。 (物質量(mol)とアボガドロ数)
アレニウスの定義: 水に溶けて水素イオン $\ce{H+}$ を生じる物質を酸、水酸化物イオン $\ce{OH-}$ を生じる物質を塩基とする定義。 (酸・塩基の定義(アレニウス・ブレンステッド))
イオン化エネルギー: 原子から電子を1個取り去って、1価の陽イオンにするために必要なエネルギー。この値が小さい原子ほど、陽イオンになりやすい。 (イオンの生成とイオン式)
イオン化傾向: 金属が水溶液中で電子を失い、陽イオンになろうとする性質の強さ。 (金属のイオン化傾向)
イオン化列: 金属をイオン化傾向の大きい順に並べたもの。$\ce{Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H2), Cu, Hg, Ag, Pt, Au}$ の順に並ぶ。 (金属のイオン化傾向)
イオン結合: 陽イオンと陰イオンが、静電気的な引力(クーロン力)によって結びつく結合。金属元素と非金属元素からなる物質に多い。 (化学結合の種類(イオン結合・共有結合・金属結合))
クロマトグラフィー: ろ紙などに対する物質の吸着されやすさ(移動速度)の違いを利用して、混合物中の成分を分離する操作。 (混合物の分離(ろ過・蒸留・再結晶・クロマトグラフィー))
ビュレット: 滴下した溶液の体積を目盛りで正確に読み取るための器具。使用前に、入れる溶液自体で共洗いしてから使う。 (中和滴定と計算)
ブレンステッド・ローリーの定義: 水素イオン(陽子)$\ce{H+}$ を相手に与える物質を酸、相手から $\ce{H+}$ を受け取る物質を塩基とする、アレニウスの定義より広い定義。 (酸・塩基の定義(アレニウス・ブレンステッド))
ホールピペット: 一定体積の溶液を正確にはかり取るための器具。使用前に、はかり取る溶液自体で共洗いしてから使う。 (中和滴定と計算)
モル(mol): 物質量の単位。粒子が$6.02\times10^{23}$個集まった集団を1molとする。 (物質量(mol)とアボガドロ数)
モル質量: 物質1molあたりの質量。数値は原子量・分子量・式量と同じで、単位はg/molをつける。 (モル質量と気体のモル体積)
モル濃度: 溶液1Lあたりに溶けている溶質の物質量(mol)で表した濃度。単位はmol/L。 (溶液の濃度(質量パーセント・モル濃度))
ろ過: 液体中に溶けずに混ざっている固体を、ろ紙などを使って分離する操作。 (混合物の分離(ろ過・蒸留・再結晶・クロマトグラフィー))
陰イオン: 原子が電子を受け取ることで生じる、負(-)の電荷を帯びた粒子。 (イオンの生成とイオン式)
塩(えん): 中和反応によって、酸の陰イオンと塩基の陽イオンが結びついてできる化合物。 (中和反応)
塩の加水分解: 弱酸・弱塩基からできた塩の陰イオンや陽イオンが、水と反応して $\ce{H+}$ や $\ce{OH-}$ を生じる現象。塩の水溶液の液性を決める原因となる。 (塩の性質(正塩・酸性塩・塩基性塩))
塩基の価数: 塩基1分子(1組成式)が電離して生じることができる $\ce{OH-}$ の最大数、または受け取ることができる $\ce{H+}$ の最大数。$\ce{NaOH}$ は1価、$\ce{Ca(OH)2}$ は2価、$\ce{NH3}$ は1価。 (中和反応)
塩基性塩: 化学式の中に、まだ電離していない塩基の $\ce{OH}$ が残っている塩。例:$\ce{MgCl(OH)}$。 (塩の性質(正塩・酸性塩・塩基性塩))
王水: 濃硝酸と濃塩酸を体積比1:3で混合した溶液。PtやAuなど、イオン化傾向が非常に小さい金属も溶かすことができる。 (金属のイオン化傾向)
化学反応式: 化学変化の前後の物質の関係を、化学式と係数を使って表した式。 (化学反応式の書き方と係数)
化合物: 2種類以上の元素からなる純物質。例:$\ce{H2O}$、$\ce{NaCl}$、$\ce{CO2}$。 (純物質と混合物、単体と化合物)
価電子: 原子の最も外側の電子殻(最外殻)に入っている電子のうち、化学結合に関わるもの。原子の化学的性質を決める重要な電子。 (電子配置と周期表)
過酸化物: $\ce{H2O2}$(過酸化水素)や $\ce{Na2O2}$(過酸化ナトリウム)のように、酸素原子の酸化数が通常の $-2$ ではなく $-1$ になっている化合物。 (酸化数)
還元: 物質が酸素を失う、水素と結びつく、または電子を得る変化。 (酸化と還元の定義)
還元剤: 相手の物質を還元する物質。反応の中で自分自身は酸化される(酸化数が増加し、電子を失う)。 (酸化剤・還元剤)
気体のモル体積: 標準状態において、気体の種類によらず、気体1molが占める体積。約22.4L/molという値を持つ。 (モル質量と気体のモル体積)
共役酸・共役塩基: ブレンステッド・ローリーの定義で、$\ce{H+}$ の授受によって互いに移り変わる酸と塩基の組。塩基が $\ce{H+}$ を受け取ってできる物質を共役酸、酸が $\ce{H+}$ を失ってできる物質を共役塩基という。 (酸・塩基の定義(アレニウス・ブレンステッド))
共有結合: 原子どうしが、電子を出し合って共有することで結びつく結合。非金属元素どうしからなる物質に多い。 (化学結合の種類(イオン結合・共有結合・金属結合))
共有電子対: 共有結合において、2つの原子の間で共有されている電子対。 (分子と共有結合、電子式・構造式)
金属結合: 金属原子が放出した価電子(自由電子)を、多数の金属原子全体で共有することによる結合。 (化学結合の種類(イオン結合・共有結合・金属結合))
係数: 化学反応式で、各化学式の前につける数字。反応する物質・生成する物質の数量の比を表す。 (化学反応式の書き方と係数)
元素: 物質を構成する原子の種類のこと。周期表に並んでいる「水素」「炭素」などの名前は、具体的な物質(単体)ではなく元素を指す抽象的な概念。 (純物質と混合物、単体と化合物)
原子核: 原子の中心にある、陽子と中性子からできた小さくて重い部分。原子の質量のほとんどはここに集中している。 (原子の構造(陽子・中性子・電子))
原子番号: 原子核に含まれる陽子の数。元素の種類を決める数であり、周期表の元素の並び順(原子番号順)と一致する。 (原子の構造(陽子・中性子・電子))
原子量: 各元素の同位体の相対質量に、天然に存在する割合(存在比)を掛けて合計した、元素ごとの平均的な相対質量。 (同位体と原子量)
原子量: $\ce{^{12}C}$ を12とした基準における、各元素の同位体の存在比を考慮した平均的な相対質量。 (原子量・分子量・式量)
限定反応物: 反応物のうち、先に使い切られてしまい、反応する量を制限してしまう物質。 (化学反応式と量的関係の計算)
構造式: 原子間の共有結合を、共有電子対1組につき1本の線(価標)で表した化学式。 (分子と共有結合、電子式・構造式)
混合物: 2種類以上の純物質が、化学変化を起こさずに混ざり合ったもの。融点・沸点は混ざる割合によって変化し、一定の値にならない。 (純物質と混合物、単体と化合物)
再結晶: 温度による溶解度の差を利用し、少量の不純物を含む固体を溶媒に溶かしてから冷やすなどして、純粋な結晶を析出させて取り出す操作。 (混合物の分離(ろ過・蒸留・再結晶・クロマトグラフィー))
酸の価数: 酸1分子(1組成式)が電離して生じることができる $\ce{H+}$ の最大数。$\ce{HCl}$ は1価、$\ce{H2SO4}$ は2価。 (中和反応)
酸化: 物質が酸素と結びつく、水素を失う、または電子を失う変化。 (酸化と還元の定義)
酸化還元反応: 酸化と還元が同時に起こる反応。一方の物質が失った電子は、必ずもう一方の物質が受け取る。 (酸化と還元の定義)
酸化剤: 相手の物質を酸化する物質。反応の中で自分自身は還元される(酸化数が減少し、電子を受け取る)。 (酸化剤・還元剤)
酸化数: 原子が電子を何個過不足に持っているかを、決まったルールに従って数値化したもの。共有結合でできた化合物でも、すべての結合をイオン結合とみなして電子の所属先を決め、電子の授受を追跡するために使う。 (酸化数)
酸性塩: 化学式の中に、まだ電離していない酸のH原子が残っている塩。例:$\ce{NaHSO4}$、$\ce{NaHCO3}$。 (塩の性質(正塩・酸性塩・塩基性塩))
指示薬: 水溶液のpHに応じて色が変化する物質。中和滴定では、中和点のpHに応じて適切な指示薬を選ぶ。 (中和滴定と計算)
自由電子: 金属結合において、特定の原子に属さず、金属の内部を自由に動き回ることができる価電子。 (化学結合の種類(イオン結合・共有結合・金属結合))
式量: イオン結晶や金属など、分子をつくらない物質について、組成式(イオン式)に含まれる原子量の総和として表した相対質量。 (原子量・分子量・式量)
質量パーセント濃度: 溶液全体の質量に対する、溶質の質量の割合を百分率(%)で表した濃度。 (溶液の濃度(質量パーセント・モル濃度))
質量数: 原子核に含まれる陽子の数と中性子の数の和。原子のおよその相対質量を表す。 (原子の構造(陽子・中性子・電子))
周期: 周期表の横の行。同じ周期の元素は、電子が入っている電子殻の数(最外殻の番号)が同じ。 (電子配置と周期表)
純物質: 1種類の物質だけからなり、決まった化学式で表せる物質。融点・沸点が一定の値を持つ。 (純物質と混合物、単体と化合物)
昇華法: 固体から直接気体になる性質(昇華性)を持つ物質を、加熱して気体にしたあと冷やして再び固体として取り出し、他の物質と分離する操作。 (混合物の分離(ろ過・蒸留・再結晶・クロマトグラフィー))
蒸留: 液体を加熱して沸騰させ、発生した蒸気を冷やして再び液体に戻すことで、沸点の違いを利用して物質を分離する操作。 (混合物の分離(ろ過・蒸留・再結晶・クロマトグラフィー))
水のイオン積 $K_w$: 水溶液中の水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度の積 $[\ce{H+}][\ce{OH-}]$。温度が一定であれば、酸性・中性・塩基性のどの水溶液でも一定の値をとり、25℃では $K_w=1.0\times10^{-14}\ \mathrm{(mol/L)^2}$ である。 (水素イオン濃度とpH)
正塩: 化学式の中に、酸のHや塩基のOHが残っていない塩。例:$\ce{NaCl}$、$\ce{CH3COONa}$、$\ce{NH4Cl}$。 (塩の性質(正塩・酸性塩・塩基性塩))
正極: 電池において還元反応が起こり、外部回路から電子を受け取る電極。 (電池の原理(化学電池の基礎))
生成物: 化学反応式の右辺(矢印の右側)に書かれる、反応後にできる物質。 (化学反応式の書き方と係数)
相対質量: 炭素12原子1個の質量を12と定めたときの、各原子1個あたりの相対的な質量の値。 (同位体と原子量)
族: 周期表の縦の列。同じ族の元素は、価電子の数が同じであることが多く、化学的性質が似ている。 (電子配置と周期表)
多原子イオン: 複数の原子が結びついた1つの集団が、全体として電荷を帯びているイオン。例:$\ce{NH4+}$、$\ce{SO4^2-}$。 (イオンの生成とイオン式)
単体: 1種類の元素だけからなる純物質。例:$\ce{O2}$、$\ce{Fe}$、$\ce{Na}$。 (純物質と混合物、単体と化合物)
単体の酸化数: 単体中の原子の酸化数は常に $0$ と決める。例:$\ce{H2}$、$\ce{O2}$、$\ce{Cu}$ はすべて酸化数 $0$。 (酸化数)
中性子: 原子核を構成する粒子の1つ。電気を帯びていない(電荷0)。 (原子の構造(陽子・中性子・電子))
中和点(当量点): 酸が出す $\ce{H+}$ の物質量と、塩基が出す $\ce{OH-}$ の物質量が過不足なく一致する点。 (中和滴定と計算)
中和反応: 酸から生じる $\ce{H+}$ と塩基から生じる $\ce{OH-}$ が過不足なく反応し、塩と水を生じる反応。 (中和反応)
抽出: 目的の物質をよく溶かす溶媒を使い、混合物の中からその物質だけを溶媒に溶かし出して分離する操作。 (混合物の分離(ろ過・蒸留・再結晶・クロマトグラフィー))
電子: 原子核のまわりに存在する、負(-)の電気を帯びた非常に軽い粒子。 (原子の構造(陽子・中性子・電子))
電子殻: 原子核のまわりで、電子が存在できるいくつかの層。内側からK殻、L殻、M殻、…と呼ばれる。 (電子配置と周期表)
電子式: 元素記号のまわりに、最外殻電子(価電子)を点で書き表した式。 (分子と共有結合、電子式・構造式)
電子親和力: 原子が電子を1個受け取って、1価の陰イオンになるときに放出されるエネルギー。この値が大きい原子ほど、陰イオンになりやすい。 (イオンの生成とイオン式)
電子配置: 原子の中で、電子がそれぞれの電子殻にどのように分かれて入っているかを示したもの。 (電子配置と周期表)
電池: 酸化還元反応を2つの電極に分けて起こすことで、電子の移動を外部回路に取り出し、電気エネルギーとして利用する装置。 (電池の原理(化学電池の基礎))
同位体: 原子番号(陽子の数)が同じで、質量数(中性子の数)が異なる原子どうしの関係。化学的な性質はほぼ同じだが、質量が異なる。 (同位体と原子量)
同素体: 同じ元素からできているが、原子の結びつき方や配列が異なるために性質が異なる、2種類以上の単体どうしの関係。 (純物質と混合物、単体と化合物)
配位結合: 共有結合の一種で、片方の原子だけが非共有電子対を提供し、それをもう片方の原子と共有することでできる結合。 (分子と共有結合、電子式・構造式)
半反応式: 酸化剤や還元剤が、電子 $\ce{e-}$ を含めた形でどのように変化するかを表したイオン反応式。 (酸化剤・還元剤)
反応物: 化学反応式の左辺(矢印の左側)に書かれる、反応前の物質。 (化学反応式の書き方と係数)
非共有電子対: 原子の最外殻にある電子対のうち、共有結合に使われず、その原子だけに属している電子対。孤立電子対ともいう。 (分子と共有結合、電子式・構造式)
標準状態(STP): 気体の体積を比較するための基準となる条件。温度$0\ \mathrm{^\circ C}$(273K)、圧力$1.013\times10^5\,\mathrm{Pa}$(1気圧)。 (モル質量と気体のモル体積)
不動態: AlやFe、Niなどの金属を濃硝酸に入れたとき、表面に緻密な酸化被膜ができて内部が酸に侵されなくなる状態。 (金属のイオン化傾向)
負極: 電池において酸化反応が起こり、外部回路に電子を送り出す電極。イオン化傾向の大きい方の金属が負極になる。 (電池の原理(化学電池の基礎))
物質量: 原子・分子・イオンなどの粒子の集団の量を表す量。単位はmol(モル)。 (物質量(mol)とアボガドロ数)
分極: ボルタ電池において、正極の表面に発生した水素の気泡が電極を覆ってしまい、反応の進行を妨げて起電力が低下する現象。 (電池の原理(化学電池の基礎))
分子量: 分子式に含まれるすべての原子の原子量を合計した値。分子1個の相対質量を表す。 (原子量・分子量・式量)
分留(分別蒸留): 蒸留を利用して、沸点の異なる2種類以上の液体の混合物を、成分ごとに分離する操作。 (混合物の分離(ろ過・蒸留・再結晶・クロマトグラフィー))
閉殻: 電子殻が最大数の電子で満たされ、それ以上電子が入れない安定した状態。貴ガス(希ガス)の電子配置がこれにあたる。 (電子配置と周期表)
放射性同位体: 原子核が不安定で、放射線を出しながら別の原子核に変化していく同位体。 (同位体と原子量)
溶液: 2種類以上の物質が均一に混ざり合った液体。溶かしている物質(溶質)と、溶かしている液体(溶媒)からなる。 (溶液の濃度(質量パーセント・モル濃度))
溶解度: 一定温度で、溶媒100gに溶かすことができる溶質の最大質量(g)の値。温度によって変化する。 (混合物の分離(ろ過・蒸留・再結晶・クロマトグラフィー))
溶質: 溶液の中に溶けている物質。 (溶液の濃度(質量パーセント・モル濃度))
溶媒: 溶質を溶かしている液体。 (溶液の濃度(質量パーセント・モル濃度))
陽イオン: 原子が電子を失うことで生じる、正(+)の電荷を帯びた粒子。 (イオンの生成とイオン式)
陽子: 原子核を構成する粒子の1つ。正(+)の電気を帯び、その数が元素の種類(原子番号)を決める。 (原子の構造(陽子・中性子・電子))
両性(水の両性): 相手の物質によって、酸としても塩基としてもはたらくことができる性質。水 $\ce{H2O}$ はその代表例である。 (酸・塩基の定義(アレニウス・ブレンステッド))