【高校化学】理論化学の一斉解説Part1【全45ページ授業プリント(有料)付き】

0:00 こんにちは今回は理論科学一斉解説やって いきたいと思いますでも早速動画の本編に 入りたいところなんですが最初にちょっと 動画の使い方の説明からさせてくださいと いうのももう動画時間見てね倒れそうに なってる人もいると思うんですが本当に とんでもなく長い動画になっていますで人 によっては本当一部だけ利用してもらうん でも役に立つ人もいると思うから最初に 使い方のガイダンスからですねまず今回の 動画っていうのはこれまであげてきた僕の 科学の理論科学科学基礎とかのシリーズの 相目になっています一応その時した説明と かの論理は飛ばさないように解説した つもりなのでま結構安心してねもこれを 見ればとりあえず復習完了っていうような 動画になっているかなと思いますまただ 代わりにつまりは情報量がすごく多いって ことになってくるので諸学の人には向か

0:46 ないと思います1回すでに僕の動画見た ことある人とか学校で一通りも習った人が 確認で使ってもらえると嬉しいなと思い ますでそれでももう全然時間がないみたい な人だったりもうそれなりにもなんだろう な一通り理論科学は得意なんだけどもう 本当最後の詰をしたいみたいな人は練習 問題だけ解いてもらうとかでもいいかなと 思いますそれでも勉強になるように作って あるので是非活用してくださいとそれが こんな動画ですで続いてそれを踏まえて この動画の使い方をちょっと僕なりにね 考えてみましたちょっとフローチャートで 見ていきますねまず理論科学これ自信が あるかつでも念のためちゃんとチェックし たいっていう人は是非この動画使って くださいでもそれでももうのんびり見て るっていうのは結構だるいと思うのでね

1:33 倍速とか10秒スキップ対応しながら見て もらって特に10秒スキップでこう飛ばし ながらあこの分野ちょっと苦手かもって 思ったら止まってもらうとかでもいいん じゃないかなと思うのでまそういう風に見 てくださいで自信はあってでそんなにま 正直いいかなって思ってる人は練習問題 だけでも見てもらえると嬉しいかなと思い ます結構なんかね引きかけみたいな問題と かもあるのでま興味あったらぜひ見て くださいとでまた理論の自信がま普通だな と一通り勉強はしてるけど特別自信ある わけじゃないなっていう人かつま理科に今 時間をさいてもいいなっていう人もしかし たら今試験直前とかで数学英語とかが やばいんだったら多分そっちに時間かけた 方がいいとかあると思うんだけどもいや今 はリカに時間をかけたいって人も是非この

2:19 動画を使ってもらえると嬉しいなと思い ますで注意が必要なのは一応理論に自信が 全然ない人てか下手すると結構授業寝て ましたとかでまだいぶ理論が抜けてる人に 関してですていうのはま基本的には あんまりこの動画は向かないと思います 結構かなり細かいことも話してるので情報 方で結局消化できない人が多いと思います までもそんな中でもなんとかワンチャン 狙いたいってことでこの動画で一気に見て なんか覚醒したらいいなみたいなワン チャンを夢みたい人もま使ってもらって くださいまでもま正直保証はましませんで ま全然自信ないっていう本当にちょっと 抜けが大きすぎるって人はまもうちょっと 無難に過去問やっては教科書とか解いた

3:05 ことある問題集の間違えたやつとかの復習 とかっていうのをなんか過去問が全部間に なってますけどまあ特にね今試験直前だっ たりする場合っていうのはほとんどの場合 ね過去問やってはあこの分野忘れてるって とこを教科書でやるのが一番効率いいと 思うのでまこれを基本にして欲しいですが まとりあえずねこれがこの動画の使い方の 提案ですとで最後にまちょっと補足的な話 なんですが一応今回の番所プリント有料 販売しようと思っているのでもうこれも 宣伝しておきますま最初にちゃんと言って おくとこの有料プリント買わなくても今回 ね用意した問題だとか番所っていうのは 全部画面には映るようになってますだから これを買わないから何か見れないものがあ るってことはないのでまそれはま注意をし ておいてくださいただま買ってもらえると

3:51 一応動画ちょっと見やすくなるよとかま そのプリントをねまとめてiPadとか 入れとけば結構情報が3に入ってるから それ試験前に見てもらうと確認しやすいよ だとかでま1番正直大きいのはこの動画 作るのめっちゃ大変だったからちょっと 是非ね応援して欲しいなっていうところが 本当は大きいんですけどだからちょっとね 是非あのもし石王の方とかね見てたら プリント100万ぐらい買ってくれると 嬉しいななんて思っているんですがま とりあえずま一応有料販売しているのでま これも是非興味ある方は見てみてください はいということで以上がこの動画の使い方 ですじゃあ以上踏まえて早速動画本編に 入っていき ましょうそれでは理論科学一斉解説やって いきましょうもうすでにね導入で話して

4:36 いると思いますがこの動画とんでもなく 長くなっているので10秒スキップや倍速 をも多様してみてもらえると嬉しいなと 思いますがただ最初の方にもイオ化 エネルギーだったり原子半径だったり結構 難しい内容もあったりするのでその辺りは 飛ばしすぎないように注意をしてください じゃあ早速1番頭から見ていきたいと思い ますまどう言っても最初の方は簡単なので ねかなり飛ばし飛ばし見ていきますよはい これから見ていく科学の物質っていうのは 全て原子からなっていてこの原子の性質に よって物質の性質が決まってくるだから まずはしっかりと原子を理解していき ましょう原子の構造はこんな形でしたよね 原子角と電子原子角の中には容子と中性子 です容子と電子の数が等しいのでプラマイ

5:24 0でしたねこれを記号で書くならばこんな 形で書くんだけどもこれ左下の数字が当然 これは原子番号でしたとこれ定義言えます か要子数でしたよねなんで要子数で原子 番号と言うかと言うと容子数で原子の性質 が決まるからです具体的には容子数によっ て電子の数が決まって電子の数で結合の 作り方とかが決まってくるからだから原子 の整数が用紙で決まるということでしたよ ね続いて左上の数字はこれ質量数ですね こいつは定義はははい要子数と中世数の 足し算でつまりこれとこれが分かればこの 2つの数字の引き算をすることで中正指数 も求まるとちなみになんで質量数でという

6:11 風に言うかと言うとこれはこの容子と中性 子でほとんど質量が決まるからですよね 容子と中性子っていうのはほとんど同じ 質量なんだけども電子っていうのはそれの 180倍ぐらいのとんでもないの紙みたい なゴミみたいな軽感じになってるので ほとんどこの中心の4粒分しかこいつ質量 がないという風に言えるからだから4粒分 の質量ですっていう風にま言うわけですよ ねだから質量すっていうような名前になっ ていますま以上が原子の構造とじゃあ続い てそんな原子もう少しだけ深掘りしていき ましょう今ここに3つの原子を書いておき ましたがこいつらは当然全く異なる原子 ですよねなぜかって言うと原子角が全然 違うからです質量数が全然違って質量で

6:58 言うと1対2対3の割合だから例えるなら 例えば2対3で言うとねボーリングの 8lbと12lbぐらいの重さの差がある からもうこれだいぶ重さが違うから全く 違う原子になっていますただし先ほども 言った通り原子番号が同じであれば電子の 数が同じでそういうやつらって科学的性質 はほぼ等しでしたよねだからこいつらは あのプロボーラーからするとこいつらね ちゃんと区別したいかもしれないけども 科学者としては同じものと扱いたいそんな やらを同じ元素という風に呼ぶわけでした よねで逆にですよじゃこいつらが同じ元素 だって言った時に同じなのに質量違うやつ

7:44 らがいるんですよそんな同じ元素なのに 質量数が異なるって見方をした時のこいつ らの関係を同遺体の関係にあるという風に 言いましたこの辺りは自力で説明できる ようにしてあげてください今回はこいつら 原子としては全く違うやつらだけども まとめて水素という元素だという風に 呼べることができたんでしたとま以上が 元素と同意体という言葉でしたこの原子と か元素とか結構ややこしいのできちんと人 に説明できるか確認してあげてくださいで は続いてまここまでこういう元素の話をし てきたんだけども実際科学的性質を決める のは電子たちでしたということで続いて 電子配置を見ていきましょうでは電子配置 の確認ですさまではかなりこの原子番号が

8:30 小さかったから電子の数少なかったんだ けどじゃあこの原子番号が大きくなって 例えば電子20個ありますって言われたら ただこういう風に並ぶわけじゃなかった ですよね実際にはこうやって複数の電子角 に順番に入るんでしたより具体的には内側 からK角L角このままアルファベット順に M角N角O角P角Q角みたいな風に用意さ れていてその電子ができるだけ内側の角 から入っていくというのががありました そしてそれぞれには収容可能な電子数って いうのが決まっていて内側からはい2個8 個18個32個でしたよねこれ一般にN番 目の角では2下nの2乗個入るということ でこの数字は覚えていないといけないと

9:17 はいそんなことで例えばさっきの20個の 例でいったら例書いておきますねはい 例えば20個ってことは原子番号20番の カルシウムだけどもこれができるだけ内側 から順番に入っていくまず20個中最初の 2個が計画に入ったらこれでもう収容人数 ワパと続いてL角に8個入るとこれ8個 入ったら合計10個入ってこれでL角まで ワパとで次M角にまた入っていくんだけど もここでちょっと新ルールがありましたよ ねここで 一旦8個で安定化してしまうというのが ありましただから残り10個の電子がここ の18個の中に全部入るわけじゃなくて 一旦8個入ったらここでストップしますと

10:03 これで2個8個8個で18個入って残りの 2個は最後ここに入るというルールでした よねまあこれなんでこんな入り方する かっていうのは完全に暗記するしかないの でま覚えていて欲しいですがま水素1番 から20番までの元素に関しては電子配置 必ずかけるように練習をしておいて くださいまあ大丈夫だよねちょっと丁寧に やりすぎかな一斉まとめなのねでこの後 少しだけ起動の説明をするんだけどもま その起動を理解すると実はさっき覚える しかないって言ったこともまあなんでこう なってるのかってのが少し分かりますで1 つだけ用語の確認ですが今言った順番に 入っていくんだけどもこの20番以降21 番スカンジウムからの3族から12族って

10:50 いうのはこのルールに従わないですよね この災害角ではなくてどんどん内側の角に 入っていってしまうそんな元素たちのこと をこれこれは繊維元素という風に言いまし たとはいでちなみに小さいちょっと追加の 話をしておくともしかしたら2023年度 入試の人だったらここ11って覚えてる人 もいるかもしれませんが2024年度入試 以降はこれ12で覚えてくださいまとは 言ってもまここがのなんか細かい違いで 間違えさせるみたいな問題ってあんまり出 ないと思うからまそこまで神経質にはなら なくていいと思いますまということでま 以上が電子でしたでこっからさっき言った 通りここの少しなんか難しい場所って実は 起動っていう概念を理解していると理解し

11:37 やすいので少しここについて話しますで 今回これコラムって形でまとめておいたん だけどこの先も時々出てくるコラムって いうのは少しハイレベルな内容になるので 本当に興味ある人だけ見てもらえば構わ ない内容になってますだからもうどんどん 飛ばしてください興味なかったらじゃあ 早速起動についてですまず最初に言って おきたいんだけどま起動っていう言葉を 聞いたことある人は多いと思うんですが この起動ってなんかさ起動みたいななんか 躍動感あるイメージ持ってるかもしれない けどもそういうなんだろう結構目に見える イメージを持つのはかなり難しいですこれ は大学でいろんなこう量子理学とか勉強し て計算してみてようやく分かってくること だからあんまりそういうイメージじゃなく てまちょっとふんわりとなんか概念だけ

12:23 理解しておくくらいがちょうどいいと思い ますじゃあこの起動ってどんなものかって 言うと端的にば電子格の細かいバージョン です少しだけ歴史的な話をすればそもそも 電子配置って長らく不明だったんだけども まある時この物理学者がねもしかして電子 核ってのがあるんじゃないかっていう風に 言い出したわけですねたださらにだでその その時点でK角L角M角N角とかこういう 名前がつけられるんだけどももうちょっと 研究が進むと実はもっと細かいんじゃない のって話になるんですはい具体的にには こうですねこうやって今ここに模式的に 書いておいたんだけども電子2個入るよL 角には8個入るよっっていう風に思ってた んだけども例えば同じL角でも最初の2個

13:11 の方が入りやすいとかね後半の6個の方が 入りやすいみたいに同じ角にも違いがある ことが判明してきますはい例えるならば ホテルですよねホテルのまずこれ1番いい 部屋みたいなやっぱ1番いい部屋は先に 埋まります続いててかまホテルの階層です よねやっぱ最上会はさ人気みたいなで最上 会の予約が埋まったら上から2番目の貝に 埋まってくんだけども上から2番目の貝の 中にもスイートルームがあるんですよだ からこれスイートルームのSです嘘です けどであとは一般の部屋があるとだから まずここから埋まって残りの6個に埋まっ ていくっていうような違いがあるような イメージですということで実は同じ角の中

13:56 にもエネルギーのの高い低いってのがあっ てより低いこのスイートルームから順番に 埋まっていくっていうのが起動っていう 概念になってきますはいこれっていうのは 量子力学とかでまいろんな方程式を解いて いった結果こういう実はNの違いだけじゃ なくて起動って違いがあるよってのが判明 したっていうような流れになっているので まちょっとそういうのあるんだみたいな風 にちょっとミーハな感じで覚えておいて くださいで実はこの起動っていうのを 認めるとまさっきのちょっと8個で安定か みたいなのの意味が分かってきますはいも これも結論から言っちゃうと今言った通り ま実は同じ角の中にもエネルギーの高さの

14:45 違いがあって例えば今ここに書いたのは この計画のS軌道を1SL角のS機動を2 Sみたいにこの部屋のランクをねごとに 書いてこいつらをエネルギー低い順に並べ たのがこちらになります1s2Sで次が2 Pで3S3pでなんとここでこっちの方が エネルギーが低いんですよねこの3Dより で次が3Dとはいま例えるならホテルの1 回高い階層のダメな部屋より1個部屋の この階層が下がってでもこのねお高い部屋

15:30 の方がやっぱりいい部屋だよねみたいな のりで実はちょっとこっちの方が入り やすいこんな軌道ごとのエネルギーの違い があるからちょっとあんなズレが生じてい ましたということがありますまこれを知っ てからなんだって感じがあるんですが ちょっと興味ある人は見といてくださいと で今の話で言うと実は周期法も結構こう やって軌道ごとに綺麗に並んでるんですよ ねこの電子が埋まっていった時にこの1番 最後に埋まった電子の起動っていうのに 注目するとこういう風に色分けができます まずは1s起動1個目2S起動に入った やつであすいません1s起動1個目1s 軌道の2個目に入ってやつ2S起動1個目 に入ったやつ2S起動の2個目に入った やつでここは2P起動の1個目入ったやつ

16:16 みたいな風にこの災害角というか災害起動 というか最後にのにどの軌道に電子が入っ たかによってこういう風に色分けができて いるまこんな風にま実は周期表ってできて いますまこれを見るとなんとなくね周期率 縦に並ぶやつっていうのが同じような性質 持つみたいな雰囲気で並んでそうってこと がちょっとイメージできるんじゃない でしょうかということでまちょっと軽く でしたが起動の説明でしたまとりあえず まあ今の知ってるとちょっと分かりやすい ですけど少なくとも20番までは電子配置 自分で書けるようにしてくださいでは以上 でこれで原子格の種類やら電子配置を見た ことで原子っていうのの構造を確認でき ましたじゃあ続いてそんな原子がどんな

17:04 性質を持っているのかっていうのを確認 するためにイオン化エネルギーと電子神和 力を見ていきましょう原子っていうのは さっき電子配置を見たけども結論から言え ば災害額に電子が8個ある場合に安定でし たこれを平角っていう風に言いましたよね 8個の状態のことを閉もしくは8個入ると それで安定になるよというルールのことを オクテット速っていう風に言ったりもし ましたオクトじゃないオクテット速ですね オクテット 速はいこれに従うとこういうことが言え ます例えばナトリウムっていうのはこの 平角構造の外に電子が1個だけ多い状態だ から捨てたくなるんですねこいつをで用意 よになりたがる とそして塩素っていうのは1個だけ平角に

17:53 足りない状態なので誰かから電子を 受け取ってインイオンになりたがる そして18族の気が元素っていうのは すでに変格だからなかなか化学反応が起き づらくなる他と結合を作らなくなるま こんなことが分かりますこれが分かれば じゃあナトリウムが関わる物質ってなんか ナトリウムムって用いよになりやすいんだ なだとかそんな風に物質自体の性質や構造 っていうのがイメージできるようになって くるわけですよねそしてこのような元素が よ音になりやすいのかイオになりやすいの かこれらを見積もるような値っていうのが イオン化エネルギーと電子シ力になってき ますつまりこれらを知ることでその元素の 性質が見えてくるということですねでは 順番にイオン化エネルギーから定義確認し

18:39 ていきましょうこれすごく重要な定義です ね粒子からまずイオン化エネルギー電子1 個を取り除くのに必要なエネルギーでした この中で1番重要な言葉は必要なって言葉 でしたよねこれもう一般的な話なんだけど も今後エネルギーの話が出てきたらその エネルギーが入っていくのか出てくるの かっていうのは必ず注意をしてみて ください今回は必要なってことだから外 から加えるっていうことですよねつまり 原子に入っていくようなエネルギーになっ てますじゃあ一応図で確認しておくと今 ここにリチウム書いておきましたリチウ ムっていうのは電子が3個あってこれ当然 電子とを空論力で引っ張っているわけです がもしこの電子を引き剥がすとしたらどう

19:24 なるかそうすると当然この空論力まの力を こう断ち切るためにぎゅって引っ張る時に こうかなり仕事が必要ですよね頑張って これをバゴンてこういう風にねこっから 引き剥がすとそこで仕事をするわけですよ つまりこれ外からエネルギーを加えてあげ ないといけないとはいそんな時に必要な エネルギーのことを異音化エネルギーと 言いますこれ必ずエネルギーのが入ってい くっていう状況を理解しておいてください 一方で電子ははこちらでしたよね粒子に 電子1個を与える時に放出される エネルギーですこちらは外に出てくる エネルギー今例えばここに書いたのは フッ素なんだけどもそこに電子を近づけて

20:12 いけばこれ空論力で引き合ってくるから ちょっとこっからの説明は物理選択向けに なっちゃうかもしれないけどもま電荷の プラスマイナスがあったら近づけた方が 位置エネルギーが小さくなるわけですよね でその差分が熱として放出されるま もしくは光とかいう場合もあると思います がこれがエネルギーとして放出されてくる わけですよそれが電子心和力の定義です こいつをここにドコンて入れてあげると はいいうことですでこれが分かるとこの イオン化エネルギーと電子心和力が分かる とどんなこと分かりそうか当然分かります よね例えばイオン化エネルギーが大きい 場合ってどうでしょうこいつを引き剥がす のにたくさんの労力が必要ってことだから

20:58 引き剥がして今これ要イオになってるけど 要にするのがすごく難しいということです よ ねじゃあ次電子心和力はどうでしょうか今 これ電子を押し付けることで素のイオンに なってる因用になってますがもしこれ電子 心和力が大きければ電子を与えた方が たくさん熱を放出して安定な状態になれる ということですよねだから電子力が大き いっていうのはイオになりやすいという ことですちょっとこの辺りまとめておき ます ねということで以上イオン化エネルギーと 電子心和力の定義そしてその影響を理解し ておいてくださいではそれが分かってき

21:44 たら次に気になるのはじゃあどんな元素 だったらこんな性質持ってるかなどですよ ねもうこれ結論から言えば周期表を見れば すぐに分かりますということで続いて イオン化エネルギー電子心和力の大償に ついて確認していきます今ここに周期表の ような並びでいくつか元素を書いておき ましたもう結論から言うと周期表の右上に 行くほどイオン化エネルギー電子神和力 ともに大きいです細かい話を言うと ちょっと気がのところでね電子神和力は 注意が必要だけどもまざっくりな傾向で いいでしょうこれなぜかっていうのを ちゃんと説明できますかねこれ右に行く ほど大きいことと上に行くほど大きいこと に分けて説明していきますよこれ自力で やってくださいねまずじゃあ右に行くほど 大きい説明これ結論から言うと中心電荷が

22:31 大きいからです右に行く時っていうのは 災害角ってのはずっと同じなんだけども 中心電荷がどんどん大きくなっていくと そうするとはいこのこっちにいる時の中心 電荷との引き合う空論力っていうのと そして右側に行った時の引き合う空論力 っていうのは当然こちらの方が大きくく なってくる引き合う力が大きいんだったら それを断ち切るためのイオン化エネルギー も大きくなるよねだから右に行くほど 大きくなりますほぼ同じ説明で4かえっと 電子心和力ですねていうのもこう引き合う 力が大きい分ここにバーンて入ってきた いっていうことになるのでまだからえ電子

23:19 神和力っていうのも大きくなりますただし 木ガスに関してはもう1個入ってくる時に 次に入るのはさらに外側の角だよねなので ちょっと気がについては電子神和力は例外 で同一周期で電子神和力が1番大きくなる のはハロゲンになってますここは小さな 注意点ですねじゃあ続いて話を戻して周期 を上に行くほど大きいことの説明ですこれ はもう見た目で分かりますがこれどんどん 上に行くほど電子角が小さくなって電子と の距離が短くなるからです小さくなるから ですこれちょっと物理選択向けにこう書い ておいたんだけどもこれ中心電荷とかの 電荷に比べて距離の影響の方がでかいん

24:05 ですよねだからもう上に行くほどもう距離 が小さくなるのでまその方が空論力がより 大きくなって切り離すのが大変になるもう 電子使力もほぼ同じ説明ですとということ で上の方が大きくなります以上からもう 傾向として周期表の右上に行くほど大きく なるということが分かります以上と先ほど のこのねイオンのなりやすさの結果を まとめれば周期表右上に行くほどイオン化 エネルギーが大きいということはこれは用 イオンになりにくいんですよねこっちの方 が裏を返すとこちら左下の方が用イオンに なりやすい と一方でイオン化じゃないもうずっと イオンカエネギーって言っちゃうけど電子

24:51 神和力の方で言うとこれ右上の方が大きい ということは電子を受け取って嬉しいと いうことなので右上に行くほどこれイン イオンになりやすいということはいイン インてこじかはいなのでまざっくり周期表 を見た時に右上に行けばいくほどマイナス のいいようになりやすいとか左に行くほど えっと用意ようになりやすいでこれ例えば 参加還元反応の話で言えば右上に行くほど 電子を奪う酸化剤になりやすいとか左下に 行くほど電子をしてる還元剤になりやす いっていう物質の性質にも繋がってきそう なことが分かると思いますこの辺はね きっちりと論理で理解をしておいて くださいそしたら続いてま一応今の関係を

25:39 グラフ的にも確認しておきましょう ちょっと細かいこと省きたいんだけどと いうのはこのギザギザしててちょっと見 にくいんだけどねこれざっくりした傾向と して今これが原子番号2番ヘリウムえ リチウムでここがネオンですねだから リチウムからネオンが同一周期なんだけど こいつらっていのはどんどん右に行くほど 大きくなっているのが分かりますよね そして例えば木ガス を注目してあげればはいこれは上に行く ほど原子番号が若くなるほど大きくなって いることも分かると思いますはいこの辺り からま確かにちゃんと傾向出てるなと思っ ておいてくださいで電子無力とかちょっと ギザギザしすぎてねちょっとわけわかん

26:25 ないけどまなんとなくこうやってね増えて いく傾向にあるということとこちらに関し てはさっきと違ってはいネオンとかね気が でアルゴンとか木ガスでドンと落ちてい ますよねさっき言った通り木ガスは電子 受け取る余地がないからちょっとここね ずれがありますこの辺りは注意をしておい てくださいまグラフは大体形を覚えちゃっ てもいいですよね受験性としてはという ことで以上でえ物質を構成する原子の構造 とそれがどんな性質を持つかってことを 確認できましたではここまででイオン化 エネルギー電子心和力確認してきましたが 結構論理複雑だったので練習問題1つ見て おきましょう丸バ問題ですねもういきなり

27:11 解説からやってしまうので是非自力でも 解いてみてくださいまずかこ1番原子が 電子を1個受け取ってもうこの時点で 受け取る電子信和力かなって思うわけです が一家の引用になる時に必要なエネルギー じゃないですよね放出されるエネルギー このインとアウト入るか出るかっていうの は必ず注意してください罰です続いてかこ 2第2周期の元素のうちイオン化 エネルギーが1番大きいのはネオンである これ先ほど確認した通りですよね中心電荷 が多くてこう引力が強くなるからこの必要 なエネルギーが大きくなるということです 続いてかこ3電子神和力が小さな原子ほど インイオンになりやすいこれはちゃんと 考えてあげてくくださいね電子心和力は

27:56 放出するエネルギーで当然放出する エネルギーが大きいほど安定化するはずだ から大きいほど引用になりやすいはずです 最後かこ4イオン化エネルギーが大きい ほど当然電子を切り離すのが大変で難しく てよよになりにくいはずですにくいですあ まちょどっちを直すかわかんないけどま いいでしょうはいということでこれは罰 ですはいということでこれさらさら答え られるようにしてあげてくださいそれでは 練習終わったということで次の内容見て いきたいんですがここで少しだけ補足的 内容を入れさせてくださいハイレベルなの で飛ばしてしまって構いませんが興味ある 人だけね有効核電荷という話ですというの も先ほどイオン化エネルギーの説明で中心

28:44 電荷が大きくなることで同一周期ではクロ 力が大きくなってイオン化エネルギーが 大きくなるという話をしましたその時に もしかしたら中心電荷だけじゃなくて周り の電子も増えているんだからこいつら影響 しないのて思った人がいるかもしれません 実はちゃんとそれも考慮する考え方が有効 核電荷なのでこれ見ていきましょう結論 書いておきました核の引力に加えて電子の 斥力を考慮したものが有効角電荷ですどう いうことか今このリチウムってじゃあこの 再開角の電子との引力がどうなっているか というとさっきの説明では中心のプラ3に 引かれるよっっていう説明だったんです だからプラ3による引力とでも実際の

29:32 ところこいつって周りに電子もいるわけ ですよねそしたらこのマイナス同士って いうのは反発するからちょっとこんな形で 斥力も受けてるはずなんです よ ただし当然中心にプラス3がドガンって いるのと周りに動き回るちょっとこれ遠い やつとかもいるんでねちょっとこれ遠い ですよね遠かったり近かったりそうやつが ポツポツいるっていうので結局トータルと しては中心向きの力の方が強くなりますで も反発してるのには変わりないから本来 プラ3の力で引っ張るはずのところが斥力 も考慮するとプラス1.5ぐらいしか引か れてないみたいなことになってきますと

30:17 いうことは中心にはプラス3という電荷が あるんだけども本当はでも斥力とかも全部 トータルすると実際引っ張ってる電荷って プラ1.5分しか引っ張ってないこんな 実際に有効な電荷の大きさのことを有効核 電荷という風に読んだりしますオッケー でしょうかだから実はちゃんとさっきの 異音化エネルギーの話とか考えたければ 有効核電荷の方を考えないといけないと いうことですねだから例えばじゃあ原子 番号が1個増えて中心電荷が1個増えて リチウムの時よりも引力がドカンと大きく なったとしてもその分反発するやつも 増えるんですよね1個反発するやつも増え

31:02 てくるただこれはもう知識として結論言っ てしまうと同一周期 で中心電荷が1個増えて周りの電荷が1個 増えるんだったら中心電荷が増える影響の 方がでかいですだから同一周期だったら 結局右に行くほど中心電荷の影響が強く なりますこれはもう知識として抑えておい てください感覚としては中心の電荷が 増えるのとこの遠く離れたこの周りの電荷 が増えるんだとやっぱ距離的に近い平均的 に近いこいつの方が影響がでかいっていう 風にまなんとなく覚えておいて くださいオッケーでしょうかねなので 例えばこういうフッ素とフッ素イオンと かっていうのを見てあげるとフッ素の段階

31:48 では中心電荷プラQで周りに9個の電子が いるだからまその打ち消し合いとかで実質 +3ぐらい引っ張られるみたいなね適当 ですけどでそこにじゃあ1個電子が加わっ て引よになったらさっきよりも単純に電子 だけが増えてるんですよそうなったらこれ 有効角電荷は小さくなりますよねこっちの 方がということで以上少し複雑な話をして しまったので最後に入試に役立つ部分だけ を簡単にまとめておくと以下の通りです 本当は電子の反発とかもあるけど結局の ところ中心電荷の大償だけ見ればいいと いうことですよね ただし中心電荷が同じ場合だけは電子の 反発を考慮してくださいねということです

32:35 ねま以上の2つを抑えておけば有効角電荷 は問題ないと思いますはいじゃあこれで 有効角電荷の説明は終わりにして続いて 原子半径の方本編の方に移っていき ましょうでは原子半径ですね原子半径で できるようになって欲しいのは半径の大小 比較ですそしてそれをするのに必要な知識 がこちらですねはい角電荷が大きいほど そして災害角が内側にあるほど半径が 小さくなりますこれ文字で言われると混乱 しますがもう見れば明らかですまず災害角 これ当然えっとK角L角M角が災害角より も 計画L角が災害角の方が小さいという すごく当たり前な話つまり周期表の上に

33:20 行くほど半径が小さくなります続いて核 電荷言い換えれば有効核電荷って言っても いいですよが大きくなるほどつまり同一 周期で周期表の右に行くほど空論力が 大きくなるからぎっと収縮するということ でまこれは核電荷が大きくなるほど半径が 小さくなりますもうこれまでのね勉強して きた人だったら当たり前だと思うので理解 をしておいてくださいで少し注意が必要な のはまイオンとかも関係してきた場合なん だけどもこれ例えばフッ素とフッ素の イオンで化物4見比べてみるともうさっき のこの辺見た人だったらよく分かりますよ ねはい中心が同じ電荷のままで電子の数

34:07 だけ変わってくるとこういう場合は電子の 斥力反発を考えないといけませんよね こいつとこいつだったら当然インイオンの 方がお互い反発し合いますからこれねお 互いこうやって反発し合うことで少し でかくなるということでこいつらの比較で はこっちの方が径がでかくなりますという ことでまこの辺りも合わせて理解をして おいてくださいまとはいったものの一応 ポイントとして大体同じ基準の中で比較 するってこが多いからだから極端な話 リチウムと腹下物音を比べるとかそういう ことは出ないので大体同じ周期とか同じ縦 の並びとか同じ元素のね原子とイオンとか この辺りでちゃんと比較できるように理解

34:54 をしておいてくださいでということで以上 が原子半径と異半径でしたでここで少し だけハイレベルの話をしようと思うので これ興味なかったら飛ばしてください実は 今ふわりと原子半径って言葉を使ったんだ けども実際にはこう原子の半径って定規で 測ったりできませんよねで間接的に何らか の方法で測ることになるんだけどその都合 によって実は2種類の定義があります1つ 目が結合半径もう1つが ファンデルワールス半径ですまず結合径ま 共有結合半径って書きましたが金属結合と かイオン結合とかもあるんだけどそれっ ていのはこうやって原子が結合を作った時 にこうやって2つの原子の原子間距離の

35:41 半分ですよねこれを共有結合半径みたいに 呼んだりします一方でファンデルワールス 半径っっていうのはもういわゆるこういう ね電子角の半径みたいなを ファンデルワールス半径という風に呼ぶ ようなイメージですこんな風に定義の違い があるとやっぱり物質って結合を作り やすいからこっちで測ることが多いんだ けどもま見た目的にはこっちの方がなんか ちゃんとした半径っぽいよねみたいなこと で2種類あったりしますはいでもう結合 作った方がどうしても電子角が重なっ ちゃうのでま必ず小さくなってきますよね でまなんでこの話をしたかって言うとま こんなことそんなに知らなくてもいいんだ けどたまにこうやって原子半径のグラフを

36:27 与えられる時に混乱する人がいるので ちょっと書いておきました結論から言うと 気がす気がすこれなぜか普通はほとんどの 物質が共有結合半径でグラフが書かれて ますでもなぜかこの気がすだけ ファンデルワールス半径で書かれています だから本来やっちゃいけないグラフの書き 方だと思うんだけどまそのせいでちょっと なんか気がすってなんかすごい半でかく なっちゃってるんだけどこれは測り方の 基準の違いがあるせいでこんなことが 起こっているので注意をしてくださいって 話をするためにこの2つの半径をま紹介し ましたやっぱり普通の物質っていうか気が 以外の元素っていうのは科学結合を作る

37:13 ことができるから結合の半径が図りやすい んだけども気がに関してはなかなか化合物 を作らないからだからなかなかこの共有 結合半径が測れないとそのせでちょっと 定義がややこしいことになって るっていうのがあったりするんですねなの でま裏を返せば入試で気がの半径を扱わ れることってほとんどないと思うからそこ までビビらずになんかそういうのあるん だっていう風にだけ思っておいてください はいではちょっと細かい話をしてしまい ましたが以上が原始半径4半径でした じゃあ最後にまた練習問題ということで ここに書いたのの代償比較をやってみ ましょう是非一旦一時停止してといて 欲しいですがこの動画内では早速解説をし てしまいたいと思いますまず1がカリウム とセシウムですねこれ当然セシウムどこに

38:01 あるか分かりますよねこれはアルカリ金属 の下の方ですつまりカリウムとセシウムで は周期表縦に並んだま結構上の方と下の方 になってくるので圧倒的にこちらの方が 災害角が内側にあるだから先ほどの災害角 で判別してあげればえっと大小比較で言う とえっとこちらの方が大きいと分かります ね続いてかこ2番ナトリウムとこれは えっと塩素ですねはいこの2つさっき なんか周期表どっかに書いたと思うので はいこの周期表で言ったところの塩素と ナトリウムですねこれは同一の周期だっ たら当然中心電荷の大きくなる塩素の方が 半径が小さくなりますよね引力が大きく なるのでだからこちらの方が小さいです

38:48 そして最後にこれマグネシウムのイオンと 三角物イオンですねこいつらっていうのは 先ほどの周期表で言ったいうところの のはいマグネシウムと酸素っていう風に ここにいるんだけどこれイオンになれば 両方をネオン型になりますはいつまり両方 電子配置は全く同じということこれ書いて おきますね電子配置が同じとなれば違うの は中心の電荷の大きさだけマグネシウムと 酸素では当然マグネシウムの方が原子番号 が大きいから中心電荷が大きくて引力が 大きいからこちらの方が小さくなるという ことになりますはいこの辺りっていのが 結構複雑だけどちゃんと論理をたどれば 全部答え出るはずなのでちゃんと以上の 論理を自力でできるようにしてあげて

39:34 くださいということで以上が練習問題でし たということで以上ここまで原子1粒の話 をしてきましたがもう原子1粒の話はこれ でおしまいです実際にはそんな原子たちが 化学結合を作って物質を作っていくという ことで次からは科学結合の出来方について 見ていきたいと思いますでは続いて原子が 作る科学結合をこっから見ていくんですが 化学計を説明するためには電気制度が すごく重要なのでこちらから復習していき ますもうこれずばり行ってしまえば原子が 化学結合を作る時に電子を引きつける強さ の相対的尺度でしたよねどういうことかと 言うと血合は電子で作るんだけどこれを 引っ張る強さが例えば強いもの同士だっ たらガチッと硬い結合になりそうだし強い

40:21 のと弱いの同士だったらすごく電荷が偏り そうだよねみたいな風に結合の性質を想像 できるそして相対的尺度っていう言葉って いうのはすごく雑に言えばランキング みたいなことねランキングだから例えば 元素の年金制度ランキングが分かっていれ ばじゃあはいこいつとこいつとこいつ強い もの同士だから結合硬くなりそうだなとか そういうのがもう事前に分かるということ で電気制度はすごく重要だということに なりますで今みたいなこの説明をすると もしかしたらえさっきやったイオン化 エネルギー電子和力と何が違うんだろうっ て思う人がいるかもしれませんこれま ちょっと例え話で説明するならばあの格闘 技とかの中で行った時にまこれはうんと

41:09 例えばパワーとかねパワースタミナみたい なでテクニックみたいなそういうなんか1 個1個の数値みたいな感じですよねそれに 対して電気制度は実際に戦ってみた時の 世界ランクみたいな感じですだからこちら ていのは具体的に電子1個を引き剥がすと にどれぐらいのエネルギーが必要かみたい ななんかデータ的な値なんだけどただ実際 結合を作る時には他にもいろんな要素が出 てくるからもうやっぱ格闘技とかでも パワーが大きければ勝つわけじゃないです からねパワースタミナテクニックとか色々 噛み合ってかつ負けるが決まってくるっ てこでそういう実際結合を作る時に実際 問題どんなランキングになるんだろうって いう世界ランクみたいなのが電気制度に

41:55 なってきます つまり具体的に数値計算とか定量的な計算 をしたい時はこちらのデータを使って もっと定正的に結合を確認したい時は電気 制度を使うことが多いのでこれ両方重要な 値としてま知っておいてくださいでは話を 戻して電気精度の大償に関してですね 先ほど電気制度とねイオン化エネルギーと かって別物だとは言ったんだけどもただ やっぱり似てるような内容なので実は傾向 っていうのは似てきます集法の右上大きく なりますただしはい原則気がには定義され ません化学結合を作る時っていう話なので 化学結合を作りづらい気がすには定義され ないみたいに思っちゃっていいと思います その前提で右上の方が大きいとでもう少し

42:43 言っておくと電気制度大きいっていうのは 非金属ですこれはこの後の結合を見ると 分かるんだけどねで逆に電気精度が小さ いっていうのは金属です だから今後金属だったら電気制度小さいん だとか非金属だったら大きいんだっていう 風に思っちゃうと色々今後の結合見やすい んじゃないかと思いますで次2つ目もう1 つポイント上げておいたんですがその 大きい小さいはまず前提で覚えるとして さらに大きい中でのちょっと細かめな順位 っていうのは覚えておいてください特に この点線より上ねはいこの上のこいつらは もう必ず聞かれるので覚えておいて くださいフソが最強ですねでま酸素が2と いう形になっていてで金属っていうのはま

43:31 かなり弱いということになっていますはい 以上が電気制度になってきますじゃあこれ を踏まえて化学結合を実際に見ていき ましょうままず前提ですけども原子って いうのは災害角が平角電子がマックスで 入ったような状態で安定になるとただ ほとんどの原子っていうのは災害角が閉 じゃないからどうにか結合を作ることで 電子を強してあのこういう風にね自分は こうやってまだ閉じゃないけど共有すれば 閉になれるみたいな感じでえっと結合を 作ろうとしますただしその時に構成する 元素の電気制度の差によって結合の性質が 変わってくるそれがこんなやつらでしたよ

44:16 ねはい結合ははい共有結合異音結合金属 結合などがありましたとそしてそれぞれ はいまず共有結合ってのは電気精度が 大きいもの同士 つまり非金属同士が作りやすい結合で電気 精度が大きいやつが電子を共有することで 結合を作るとこれお互いめちゃめちゃ強く 引っ張るからガチッと硬い結合になるよう なイメージですよね硬い結合ってことは なかなか切れないからもう結晶としても 硬いし優点沸点も高くなるとさらに電子は ここに固定されされるから電気電動性も ないというのが基本になってきますで具体 的な物質としてはダイヤモンドなどがあっ

45:03 てま硬いっていうのがすごく分かると思い ますちょっとまこんな感じで結合を見ると 大体性質分かるからこっからかなり飛ばし 飛ばしで見ていきますけどもでは続いて2 つ目がイオン結合ですねこれは電気制度が 大きい非金属と小さい金属っていうのが 電子欲しいやつと欲しくないやつがいるの で欲側が奪っていってしまうそうすること ではい奪った側がイオン奪われた側が用 オンになって空論力が働くことでできる 結合っていうのがイオン結合でしたこれ 空論力静電気力っていうのはかなり強い力 なのでやっぱり同じように優点が高かっ たり硬くなったりしますとただ硬いんだ けどもこいつってまプラスマイナスでこう

45:50 やってくっついてできているってことも あってちょっとでも結晶が歪むと今度は マイナスとマイナスが反発しやったりして しまうんですよねだから硬いのはいいんだ けどもバーンと割ろうとすると割れちゃ うっていうなんかガラスみたいな感じガラ スって硬いし手が切れちゃうけど割ろうと 思ったら簡単に割れるみたいなそういう ような整数になっていますでイオンの形に なってることからも分かる通りこれま電荷 があるからこれ液体状態だったら電気は 流れるしそしてプラスマイナスになって いればこれ水ができて水に溶けるという ことですよねただし絶対溶けるというわけ じゃなくて神殿する物質とかももうすでに みんな勉強していると思いますんでその辺 も把握しといてくださいそして3つ目金属

46:37 結合は錬金制度の小さい金属と小さい金属 ってことでお互い電子引っ張らないも造士 が集まってお互い引っ張らないからこう 自由に電子が動いちゃうとこんな形で複数 の原子で複数の電子を共有し合うみたいな 結合が金属結合でしたそしてその時に出て くるこの電子が自由電子ですよね動き回る ことができるとはいこれすごく特殊な結合 の雰囲気から分かる通り実際いろんな性質 があったりします例えばこれ結合が強いか 弱いかってちょっと想像しづらいですよね そのイメージから分かる通りいろんな幅の やつらがいますこれ優点が1番低いやつ っていうのは水銀ですよねこれは常温で

47:22 液体で優点が1番高いのはこれタグステ でしたよね4000°を超えるということ でまちなみにこの最小最大のやつらっての は覚えておいて欲しいですがこんな幅広い とでさらに自由電子があることでいろんな 性質が出てきて例えば電気電動性もしくは そもそも自由で動いてるんだったら多少 伸びたり縮んだりね色々してもいいよねっ てことで転生遠征そしてこの電子がいる ことで光を弾く金属光沢ってのが出てき たりしますこの辺りは金属特有の性質なの でで必ず抑えておくということですはいて いう風にこうやって電気精度を意識して おくと大体この電気制度から推測できる ような性質ばかりなのでま1個1個こう

48:11 唱えて暗記するというよりはちゃんと因果 関係でそれなりに覚えておくと覚えやすい んじゃないかなという風に思いますで ちなみに今ここに分子決勝も書いておき ましたなんで2重線で別枠かって言うと 全然仕組みが異なるからです この後分子って説明するんだけどもこう 共有結合でこうやって分子ができて分子 決勝っていうのはこいつの分子感で働く力 でできる結晶です原子と原子が隣り合う いわば家族みたいな状態に対して家族と 家族の間のなんかちょっとねPTAの 繋がりみたいなこれ弱い繋がりですねなの でまかなりこれ弱い力でくっついたりして いるそのことから優点沸点って一般に 低かったりやっぱすごい柔らかかったり

48:58 結合が弱いから簡単に崩れますはいていう ような形になっていたりというのがあって 全然その成り立ちが違うのでちょっと分け ておきましたはいま皆さんご存知のドライ アイスとかねCO2あとは水と氷とかそう いうのの関係になってます一応一緒に まとめておきましたでは以上で決勝の性質 は確認し終わったということで続いて分子 見ていきましょう結構分の方が複雑なので 頑てみていきましょう分子これまずは こちらですねこれさっきと同じこと書いて ありますけども原子は災害角に電子平角に なるのが安定なんだけどただほとんどの 原子は変格じゃないからだから複数の原子 で共有結合電子を共有することで分子を

49:43 作って安定化しようとしますと具体例は こちらですよね例えば塩素は災害角が7個 で1個足りないとじゃあお互い1個ずつ 出し合って共有してあげれば左の塩素目線 で8個の電子右の塩素目線で8個の電子お 互い正確になれててこれで安定化できるよ ねというのがこれが共有結合による分子の 成り立ちになっていますはいこの電子式ね きちんと書けるようにしてあげてください とで言葉の定義はもういいですよねこれ ちゃんと言えるようにしてもらってじゃあ ちょっといくつかね物質見ておこうと思う けども例えばはいこれH2oz水ですが これは当然酸素は16族で災害学電子6個

50:32 2個足りないこいつはえっとまこれ計画だ からね災害角2個で閉なんだけど1個足り ないこいつも一緒だったらこういう風に 共有してあげれ ばはいこしてあげれば酸素目線で酸素目線 8個閉水素目線2個閉水素目線2個閉って ことでみんな嬉しくなれるとこれが水分 ですねで続いて2酸化炭素これ炭素は14 族ではいえ普通電子が4個で酸素は16族 で2個足りないというような形ではい こいつらが結合を作ると例えばこういう風 にやっちゃう とはいこれだと

51:17 まだ7個6個っていう風に閉の構造になっ ていないんだけどもこいつらはこんな結を 作るんでしたよねお互い2個ずつ電子を 持ち合いことでよいしょ20重結合を作る とはいこちらもお互い電子を2個ずつ出す ことで20重結合を作るとそうすればはい 酸素目線で電子8個炭素目線でも8個酸素 目線でも8個っていう風にみんな平角に なっているとはいもういいと思いますが 窒素も似たような感じですよねこれただ くっつくだけではうまくいかないのでお 互い電子を3個出し合うとよいしょ3個 出し合っ て3個出し合う

52:03 とそうするとこれで30結合ができて どちら目線から見ても電子8個持ってる 状態になるよとこれで閉構造はいこのよう にして書くのが電子式でしたね電子式では 以上で共有結合の確認は以上なんですが ここでついでに配結合も軽く見てしまい ましょう結合覚えてますかねこれは不平等 な共有結合でした共有結合の時っていうの は普通は電子1個ずつとか2個ずつとか 同じ数出し合って作ってたんだけども配結 合では片方が2個出して片方が一切出さ ないみたいなこれ普通割勘なのになんか おり前提の紐みたいな感じですね紐結合 ですねはいま例えばそれがこの オキソニウムイオンとかですよねもうこれ

52:50 水分子の時点で完成してるのにそこにこう やって水素がやってくると水素は2つの 電子があると正確になれるんだけどあ君非 共有電子水持ってるねということで僕も ここに規制させてって感じでくっついて くるとはいその結果できるのが オキソニウムイオでしたこれ実際電子式と いうかまあてかこうやって絵で書いてみる と分かるんだけど今ここに酸素と水素と 水素と上に書いたのがこれで水素原子だ けどこの電子が外れてしまったこれが水素 のイオンですねはいでこいつらがまずは水 を作ってこうやって水を作るはいでその後

53:36 にこいつがくっついてくる とこうしてみる とこいつってどいつが紐なのかってわから ないですよね見た目だけだと全部同じ見た 目の結合になっているはいだから後から見 たら実はこいつがこうやって紐だったかも しれないし実はこいつが紐だったかもしれ ないしちょっとそこの区別がつかなくなっ てしまうなのでこの書き方もそうなんだ けどはいここに対して上に水素がくっつい てきたからここにH+って書きたいところ なんだけど実際には区別がつかないから まとめて電荷プラスって書くのが基本的な 書き方になってきますこの辺りも重要なの で共有結合と肺結合一度作ってしまったら

54:24 お互い区別がつかないってこともこれ しっかりと頭に入れておいてください以上 がハ結合でしたということでここまでで 電子式の基礎を見たので1つね電子式の 練習問題解いておきましょうあのもう いきなりこの動画では解説を始めてしまい ますまずか1もうこれは大丈夫ですよね 窒素っていうのは15族だからこんな電子 式でそこに水素がやってくるとそしたら1 個ずつ持ち合いてこんな形ではいこれで みんな閉構造です続いてccl4これ支援 化炭素ですがもこれもいいですよね炭素 っていうのは14族で災害角電子数4個な んだけどもそこに対して災害角電子数が7

55:10 個っていうようなこういう塩素がやって くるそうするとお互いこうやって持ち合い てあげればはいまず塩素は確になって くれるそんな塩素が上下左右全部にこう やって埋まってくとこれ書くのが異常に 面倒くさいですけどねはいこんな感じで 全部埋まってくること でこれで中心の炭素もちゃんと閉構造に なってくれるとはいこれが個体の電子式に なってきますでは続いて最後オゾンですね オゾンちょっとこれスペース開けますね オゾンはいこれはちょっとね知ってないと 難しい人もいるかもしれないんだけども もういきなり答え書いちゃいますよまず もしこれ酸素2つだったら酸素分子なん

55:57 ですよこれ酸素は電子が2個足りない状態 だからお互い2個出し合うことで2重結合 を作ったのが酸素分子でしたこんな形です じゃあそこにあと1個の酸素をくっつける にはどうすればいいかと言うとあと1個の 酸素も電子2個足りないんですよねだっ たら範囲結合作ればいいですよね2個足り ないから非共有電子にた乗りしちゃおうと いうことで これ ではい 平角 平角平角とみんな閉になれたからこれで 完成ですつまり構造式で書くならばここに 配結合してるというような形ですねこれが オゾンの構造式になりますちょっとこの青

56:43 消しちゃいますねよいしょこんな形ですと はいでは以上で電子式の復習もおしまい ですでは以上で分子の成り立ち電子式が 確認できましたそして電子式が分かると そこからより詳しい分子の情報である分子 の形や極性が分かるんでしたよねという ことで続いて分子の形を見ていきます分子 の形っていうのは電子位の反発で予測が できましたと例えば2酸化炭素であれば この2つの二重結合この電子と電子が反発 してできるだけ遠くに行こうとするその 結果直線構造になるんでしたよねで続いて メタンであればこの4本の結合4本の4つ の4組の共有電子水がお互い反発し合う

57:30 ことではいこんな静子面体構造になるん ですよねちょっとこれ図形的にはイメージ しづらいですがこっちの上の図だったら 結合と結合が90°になってるところを これもうちょっと90°よりは広い結合に なってそうですからこれ109.5°なん だけどねこのことからもより反発してる ことが分かると思いますで続いて水ですね こっから重要なのは非共有電子水も関わっ てくることです共有電子水と非共有電子水 結局合計4本が反発するのでメタンの時と 同じく精子面体構造なんだけど実際に水素 があるのは2箇所しかないから折れ線構造 ということですよねで最後アンモニアも ほとんど同じではい4つの電子が反発

58:18 し合って精子面体の方に向くんだけども1 箇所にはないので結果三角水構造になると いうことでしたこのように電子式さえ 書ければそこから分子の構造は自分で 考えることができるのであのまこういうの 丸暗記するんじゃなくてねきっちりと論理 で導けるようにしてあげてくださいでここ でこっから先少しだけ向きの話になって しまうんだけども作イオンの構造も ほとんど同じ話で説明がつきました例えば ここに書いたイオンは排石が6個あるので 6個の結合っていうのが反発してその結果 はい正八面体構造っていう形になるあるん でしたよねま他のいろんな作音もほぼこれ で説明できるのでこちらも暗記ではなく 論理で抑えてあげてくださいただし1つ

59:03 だけこれ例外がありましたよね 例外1つだけある例外は同の作意4でした 同例えばCUのアンモニアが3つえ3つ じゃないですね4つくっついたような こんな作音っていうのは4つだから精子 面体構造かと思いきやこいつは正方形に なるんですよねこれに関しては例なので はいま例外はできる限りもう暗記するしか ないということでこれは覚えてあげて くださいということで以上が分子の構造 でしたでは続いてこっからがさらに大事 ですよね分子の極性見ていきましょう分子 の極性ってつまりこの分子の電荷の偏りの 話だからまそれが分かると分子間力とか 結構より具体的なことが分かってくること

59:48 になるのでかなり重要ですねじゃあこれ きっちりと説明見ていきますでは定義確認 していきます電気制度の差により各結合に 極性が生じてその合計が分子全体の極性に なると書いてありますこれつまり極性の 意味が2つあることに注意ですよねこれ 具体的に見ていくとまず電気制度の差に よって結合に極性が生じるんですが電気 精度は大体大きい順にこんな形でしたよね これは覚えておかないといけないとはいで 例えば復活水素であればこのめちゃめちゃ 最強電気因制度のやつの素がので電子を 引っ張ってこんなプラスマイナスの関係だ からま例えるならばプラスとマイナスN極 S局みたいなねの磁石みたいな状況になっ

1:00:34 ていてこいつっていうのは極性がある文事 になっていますで続いてこいつですねはい これ酸素と炭素だったら電気制度酸素が 大きいので当然結合に極性が生じます ただし分子の構造が直線構造なせいで左の 結の性と右の結合の極性がうまく打ち消し 合う結果分子全体としてはこれ無極性に なっていますこのようにま各結合の極性と 分子全体の極性っていうのは異なってくる のでこれ注意ですよねだから逆に言うと無 極性分子だからといって全然電荷が偏っ てる偏ってないわけではないのでこの後に も注意をしてくださいでは続いてこちら

1:01:22 ですよね水水っていうのは水素と酸素って いうことでこれ強い極性がありますこんな 極性があるとそして分子の構造は先ほど 確認した折線型ということ でこれ左右対象だから左右の成分は 打ち消し合うんだけどもこの縦の成分は どうしても打ち消せなくて結局こいつは 極性分子になっているということですよね はいちなみに少し細なんだけども今の磁石 みたいなこの矢印の説明ってなんとなく 分かるようでなんとなく分からない人も いると思うからまちょっと興味ある人向け に後でちょっとコラムの話もしておこうと 思いますでは話を戻してメタンですねはい メタンこれ結論から言うと各結合には極性

1:02:07 あるけど全体は対象的なので全部打ち消し あって無極性分子ですまちょっとね対象的 だよって言われてもイメージは湧きづらい とは思うんだけどもうこれ半分知識ですよ ねまある程度綺麗な精子面体っていう綺麗 な形なのでまだから打ち消しあったんだな くらいにま思っといてくださいこいつも無 極性分ですでは以上ここまでの流れを ポイントとしてまとめておきましょう電子 式がきちんと書ければその結合の反発に よって構造が分かって電気精度が分かれば 結合の極性が分かってこの構造と結合の 極性から分子全体の極性が分かるんでした よねそしてこれが分かれば分子間力の大き さとか色々分かったりすることがあるので 沸点優点など物質の性質に繋がってくると

1:02:55 いうことでかなり重要な内容なので きちんと押えておいてくださいでは以上で ここまでね分子の性質見れたということで ここで1つ練習問題やっておきましょう もういきなり動画では解説してしまいます が是非手元で解いてから見てもらえると 嬉しいと思いますじゃあまずかこ1はい 電子式分子の形極性の運を求めようという ことで括弧1アンモニアからです窒素は 15族だから災害額の電子が5個ですよね そうすると普通遺電子が3つある状況に なるのでそんなところに水素が入ってくる ことではい凍結後を作るこれがアンモニア という分子でしたそしてこの4つの結合 っていうのがお互いに反発し合うという ことで精子面体の頂点方向に伸びるんだ

1:03:42 けどもま実際の ところまあ1箇所ねは非共有電子数になっ ているからこんな三角水型になるんですよ ね三角水型型です三角錐ちょっとひらがな で書いちゃいますがであとはこの各結合に 極性があって全体で打ち消せない下向き 成分が残ってくるのでこれは極性があり ます続いてかこにH2Sですよね異様って いうのは16族酸素と同じ族なので酸素と 同じ災害角の電子配置でそこに対して水素 が入ってきてもうこれ水とH 2oz このえっと折線型ですよ

1:04:27 ねこの4つが精神面体方向向くんだけど2 つに存在しないからあ酸素じゃないこれ 折線型になっていてはいそして各結合の 極性打ち消すことができないからこれ極性 がありということですいいでしょうかで 続いてかこ3番は支援化炭素炭素は14族 だからこのが4個ある形でそこに対して 17族の塩素が入ってくることでこんな 感じの結合になってきますねちょっとこれ 書くこと多いので早明りで書いちゃいます そして続いて分子の形ですけども当然この 4個の結合が反発します他にもちょっと たくさんあるから混乱する人もいるかも

1:05:12 しれませんが当然今回こんな結合 のこの4つの結合がどこを向くかで構造が 決まるから注目したいのはこの4つです そうすると結局周りのこのこごま下の全部 無視してよくて精子面体の頂点方向に 伸びるような構造になってこれは精神面体 型ですそしてもう各極性っていうのが全て 打ち消し合うことになるので結局こいつっ ていうのは無極性分子になるということ です精子面体型ですねでは最後かこ4です ねまこれちょっと難しいマークついてい ますがこうやってイオンの電子式さような 問題もあります今回電子式と形のみという ことでじゃあ電子式頑張って書いていき

1:05:59 ましょうまずはNo3マイナスですが窒素 っていうのは15族ですよねはいでこいつ がどんな結合作るかとここに例えばじゃあ 酸素16族を単にくっつけてみましょう これ単にくっつくともう1個結合が足り ないような形になりますはいただ今回は マイナスのイオンってことは 外から1個電子を受け取ってるはずなん ですよねじゃあそんな外からの電子 ちょっと一応色分けしとくとをここに入れ ておきましょうはいで次2つ目の酸素です がもう結論これここに2重結合の形で酸素 を入れてしまいましょうよいしょここに2 重結合の形で酸素を入れるとま今ちなみに

1:06:47 入れてしまいましょうとかさらさら書いて ますけど実際はこれ色々思考錯誤しながら パズルをやってますよちゃんと答えに たどり着くようなこのオクテット速を 満たすように頑張って入れていっていると そうすると今ここに書いたやつらていうの はオクテット速を満たす感じでかけてい ますただもう1個酸素入れないといけない ということででももうみんなオクテット速 満たしている中で入れるには当然範囲結合 ですねはいこの非共有電子水を勝手に もらっていくみたいなねはい2個の電子に 対して0個の電子でくっつくようなこんな 範囲結合でくっついてきてあげればこれで 電子式がかけましたただ実際外から電子

1:07:35 多く受け取っているので全体として マイナスという電荷をね持っているので これがNo3-の電子式になってきます ちょっと複雑ですけどねこれ稀にこういう の出す大学もあるのでちょっと注意して おいてくださいでこのイオンの形ですけど もこの こいつの周りに3方向に結合があってこの 結合がお互い反発するってなればこれは 三角形型になりそうですよね 三角形はいま重要なのはさっきの三角錐と かと比べて三角錐の時はこの4本がこう 反発することでこんな方向に伸びていた けども今回はこの3本だけが反発するから

1:08:21 単純に全てのね原子が同一平面上に来る ようなこんな三角形の形になるということ これ注意をしておいてくださいということ で以上が練習問題でした繰り返しにはなり ますがこの電子式と分子の形と極性は 合わせて理解しておきたい内容なのでこれ 自力でできるように練習しておいて くださいではこれで一区切りになるんです がここでちょっとハイレベルなコラムを 入れさせてくださいこれちょっと物理選択 向けの内容になっちゃいますさっきも ちょっとこの曲線の話があったんだけど この矢印が打ち消し合うから無極性みたい なねでももしかしたらこれいや打ち消し 合うというかでも電荷実際偏ってるんだ からこのマイナスとプラスとか引き合っ たりしないのとか色々考えちゃう人いるか

1:09:07 もしれませんなので少しだけ補足です大学 に入って極性とか勉強する場合は実は双極 種モーメントって言葉で勉強したりするん だけどもまもちろん回この言葉は覚えなく ていいんだけどこれどういう概念かって 言うと実は電荷が短いで偏るとそれは実質 磁石として扱えるよみたいなことですはい 実際これ絵を書いてみるとなんとなく 分かると思うんだけどもこの電荷が偏った 時の電気力線っていうのはこの磁石の磁力 線とすごく見た目が似てますよねという ことでだから磁石が働く磁石がこう方向性 を持ってくっついたりするのと同様にこの 極性っていうのも方向性を持ってこうやっ てくっついたりするっていうことになって いますともうこれでぐらいでもう飛ばして

1:09:55 もらっても構わないんですが一応ちょっと 細かく計算もしてみると例えばこんな感じ です今このねこんな復活水素とかでもいい んだけどこうやって電荷の偏りがあって 結合距離Rみたいな状況だとしてその周囲 のある距離Xのところでどんな電場を 受けるとかっていうのは普通に点電荷が 作る電場で計算してあげればまこのRが 十分小さいっていう金字を使うとちゃんと 求めるこができますまこれ見ればあ確かに この辺って電場が発生してるんだなって ことが理解できますよねじゃあ続いて2酸 加炭素だとどうなっているかとかもこれ 計算してみるとちゃんと分かります結論2 酸加炭素の周囲ではちゃんとこれ電場が

1:10:41 発生してないってことが計算できます今回 これ電荷がこいつを中心に固ってるんだ けど細かく書けば例えば-9-9っていう 風に酸素に偏っているならば炭素は+29 だよねみたいなでそれぞれ距離がRだよ ねっていう風に考えて点電荷の電場って いうのを考えてあげるそうすると先ほどの このRが十分小さいよっていう金字を使っ て計算するとちゃんと打ち消し合って0に なってることが確認できますまこういう風 に考えてもあ確かにちゃんとそういう風に 電場計算すれば本当に0になるんだなって のが分かると思うのでまどうしても興味が ある人はこのストモーメントとかこの辺り 調べてみいいかもしれませんちょっと かなりざっくりですが少しちょっとした

1:11:27 補足でしたでは補足は以上ということで話 を本題に戻していきます先ほども少し説明 した通りこの分子の極性とかねこういうの が分かってこれればそれによって分子間力 とかが分かってきてその分子間力によって 物質の沸点とか優点とか分かったりして くるっていうのがあったと思いますなので 続いて分子間力についてまとめて見ていき たいと思いますではもういきなり重要な ところから行ってしまうと分子間力1番 重要なのが全ての分子に働く小さな力で あるファンデルワールス力ですねこいつの 特徴としては分子量が大きいほど大きな力 でしたま少しハイレベル向けには表面積が 大きいほどってのも覚えておいて欲しい ですがこれに関してはこの後また沸点の話 の時にしますでもうこれから簡単にね一応

1:12:14 仕組みを説明するんだけどももうそれ以前 にこれをしっかり覚えといてもらえばいい のでもうそれだけでも構いません一応軽く 見ておくと例えばこうさっき紹介した極性 分子とかだったら電荷の偏りがあるから この間でね電気的な引力で引き合ってみ たりもしくは極性分子と無極性分子があっ たら隣に極性分子がいたらこの辺の電子が こうやってね引っ張られたり反発したり ごちゃごちゃするわけですよそうこういう 風にバーンて反発されたりしてそのせいで こちらにもちょっとした電荷の偏りが生じ てこいつと引っ張り合ったりもしくは無 極性分子同士であってもこの電子だって 全部止まってるわけじゃないですからある 瞬間にこのねこいつがこうやって揺れたり してドンとこっちに例えばギュってね

1:12:59 近寄ったりしてこの原子が一瞬マイナスに 偏ってとか一方で隣のやらも隣のやつらで こう揺れ動いてある一瞬ギュっとこの電子 とかが片方に寄ってしまってこいつが ちょっとプラスに [音楽] 対電極分子だろうが無極性分だあろうが 電子の働きによって生じるこんな力が ファンデルワールス力になってきますで今 の話から分かるように電子の揺れ動きに よって生じるのがファンデルワールス力だ から分子量が大きくてまこの構成されて いる電子の数が多いほど ファンデルワールス力ってのは大きくなる よということですまこれだけ覚えとて

1:13:45 もらえばいいですけどねそしたら続いて このファンデルワールス力に加えて水素 結合を作るような物質もありましたよね これは端的に言えば極性が大きすぎる バージョンでまさっきここで紹介したやつ のまかなり大きいバージョンです極性が 大きいっていうのは当然この2つの物質の 電気制度の差が大きい場合でさっき紹介し たこの順位でいうところのトップ3フッ素 酸素窒素とまあとは結構かなり小さい水素 こいつらが作る結合でこれは極性が大きく なって水素結合が起こったりしますなので 例えば下に具体例書いておきましたが復活 水素とかねこいつもフソなんか電子大好き なね電気制度1位の電子薬座みたいな感じ ですからめちゃくちゃこの電子水をね自分

1:14:31 のものにしようと引っ張っていくそうする と電荷の偏りがめちゃくちゃ大きくなると いうことでこのせいでこの間に強い極性が できるそうするともはやもう極性で ちょっと引っ張るとかじゃなくて一緒に 連動して動いちゃうんじゃないかって ぐらいもほぼ結合じゃんってレベルで くっついちゃうっていうのが水素結合です ねで同じくま別の例として水も有名ですよ ね水分子酸素っていうのは電気制度2番目 でめちゃめちゃ電子引っ張るね電子 チンピラみたいな感じですからこの結合の 電子をめちゃくちゃ引っ張っていくことで 電荷に大きなカよりが生じこのせいで えっとこれはプラスですねすいませんで デルタプラスとデルタマイナスそのせいで

1:15:17 この間にめちゃくちゃ強いもう結合レベル の引力が生じてくるっていのがこれが水素 結合になってきますま大体この辺りね3つ 覚えておってくださいで少し小さな補足な んだけどももしかしたらえこれ電気制度 窒素と塩素近いんだったら塩素だって水素 結合を作るんじゃないんですかっていう風 に思ったりする人もいると思うんだけど実 はま細かく言うと原子半径とかこういうの も関係してきてます当然原子半径が小さい 方がこのねお互いより近づけるから引力が 働きやすいんだけどもフと酸素窒素って いうのは全部第2周期の元素で塩素は第3 周期の元素だからこいつらの方が半径が 小さい分より水素結合が作りやすいとか そういうこともあったりしますまなのでま

1:16:04 とりあえずはこの3つが作るってい風に 覚えといてください以上ま ファンデルワールス力と水素結合こいつら はきっちりと覚えておきましょうそしたら ここで少しだけコラム入れさせてください 今説明した水の水素結合関係の話ですね はいこちらです水っていうのは個体の方が が大きくて密度が小さいとこれこういう風 に言われると一瞬よくわかんなくなると 思うんだけどこれよく考えたら変な話です よやっぱり液体期待液体固体ってなった方 がどんどんこう圧縮されてガチッと固まる イメージがあると思うんですよだから体積 は小さくなってギュって固まって密度が 大きくなるのが普通と思うはずですなのに なぜか水は個体の方がこういう体積が 大きくなるとこれは結構特殊なので

1:16:52 きっちりと覚えておきましょうでなんで こんなことが起こるかってことの説明も 必須ですよね結論から言うと水っていうの は氷になるとすごく規則正しい水素結合を 使った綺麗な結晶を作ってかなり隙間が 多い構造になるとそのせいで体積が膨らん でしまうっていうのがありましたよねはい なのでまこれあのダイヤモンド型の構造と かですけどで体積が大きくなれば当然密度 はスカスカになってくるということで 小さくなるこれは必ず覚えといてください でこっから先はもういらないので飛ばして もらっていいんだけど一応さらに細かく 言うと4°の瞬間で密度最大なんですよね まなんでかって言うと0°に近い0°付近 だとこういうね氷の結晶を作り始めようと

1:17:39 するんだけどもまだ水だから動いてる液体 の水もいるそういうやつらがこの隙間に 入ってくるから隙間にうまく入ってこう なんかすごく効率よく詰まったような形で 密度が最大になるというのがあります まそうなんだっていう話でしたまクイズ ぐらいでしか聞かれないかもしれません けどということで以上が推測結合関係の 補足でした以上でコラムはおしまいになり ますこれでもう分子間力も終わって分子 関連の話おしまいですね結構長かったです がでも決勝の話分子の話が終わったので 続いて見ていきたいのはもう決勝とか分子 全部まとめた物質の優点沸点に関してです ようやくね原子から始まって物質の性質の ところにやってきましたとはいでもう いきなり結論から言ってしまうとこの分野

1:18:26 でできるようになって欲しいことていうの は優点沸点の比較ですねだから最後にこう やっていろんな物質での比較をしていくの でまそれをちょっと念頭に置いてください まずはちょっとね久しぶりの決勝なので 復習ですけどはいこれ電気制度大きいもの 同士の結合が共有結合でしたね大きいもの と小さいものがイオン結合で小さいもの 同士が電子を捨ててしまって自由電子が できるような金属結合でしたとでそれぞれ 当然これめちゃくちゃ強い区引っ張るから なかなか結合を切ることができなくて優点 沸点が高く空論力で引き合うイオン結合も 優点沸点が高くそして金属結合に関しては なかなか予想ができないんでしたよね 幅広いでも覚えておいて欲しいのは最低と

1:19:12 ね最大だけは覚えておいて欲しくてはい これは水銀とタングステでしたよねでそこ に今回分子の分子決勝が加わってくるんだ けども分子決勝はこいつらに加えて比べて 当然めちゃくちゃ低いです優点沸点一般に はねなぜかって言うと分子間力つまり ファンデルワールス力とかいうもう圧倒的 に弱い力で引き合ってるからですねまなの でま大体こいつらの方が低いってことは 把握をしておいてくださいじゃあこういう 前提のもでもう少し細かく優点沸点を確認 していきます当然ですけどここにね考え方 引っ張る力が強いってことは結合切るのが 大変だからだから優点沸点が大きくなると いうことですよねたくさんの熱を加えない

1:19:59 とダメとではこの話を踏まえて実際に いろんな具体で見ていきましょうまず1つ 目ですねこれは先ほどから話している通り 共有結合4結合金属結合の決勝に比べて 分子決勝の方が優点沸点は小さくて液体 やや期待になりやすいと分子間力が めちゃくちゃ弱いことが原因ですで続いて 2つ目じゃ同じイオ決勝でその中での差は どうなるかというともう空論力の公式から 分かるように電荷が大きくてイオンの仮数 が大きくて半径が小さいほどこう引力が 強くて優点沸点が大きくなりますそろそろ ねこの式当たり前に出してるとねちょっと 生物選択にぶん殴られるかもしれません けどもはいということですで続いて3つ目

1:20:45 03金属結晶に関しては自由電子の数が 多いほど結合がガチッと安定してきてだ から優点沸点が高くなりますこれなんか 言われてみると確かにって感じもするけど いやなんでっていう感じもするよね電子が 多いから優点沸点高いってこれはまあ正直 暗記だと思いますあのちゃんと考えたかっ たら実際エネルギーの関係をちゃんとこの 金属結晶の考え方であるま個体物理学 みたいなことをやってあげないといけない と思うからまこれはまあなんとなく ちょっと納得できる理由かなくらいに思っ といてくださいちなみに金属結晶とかって 繊維金属になると内側の角の電子も自由 電子として参加してきたりするからだから

1:21:31 結構あの繊維金属って自由電子が多いん ですよねそうなってくるとかなり優点沸点 も高くなってくるということでまその辺り 把握しといてくださいそして4つ目の例が 分子結晶ですねこれは当然分子間力の大き さがどうなるかなのでまず1番大きいのが ファンデルワールス力の大償ですですこれ は分子量が大きいほどまあ大きくな るっていう話ですで1つ言っておくと一応 表面積の大きさっていうのも関係してきて いて先ほど少し話したことですね例えば 同じ分子量であっても例えばこんな分子 とこんな分子だっ たらはい炭素数は同じでもこいつの方が

1:22:17 表面積がでかいんですよこいつはこん ぐらいだから例えるなら同じ質量の粘度を まん丸にするよりも引き延ばした方が表 面積が大きくなりますよね表面積が多いっ てことは分子同士がお互いに引き合うこの ね面積が大きいということこんな感じだと この辺しか引き合いないみたいなという ことなので表面積の大きさっていうのも 関わってき ますで続いてファンデルワールス力よりも この水素結合の方が影響がでかいという ことでだからファンデルワールス力に比べ てま素結合が入ってくるとまた大きく変化 が出てきますとでえっとこれに関しては 有名なのがこの水素化合物の図ですよね グラフですよねもう大丈夫だったと思うん

1:23:04 だけどもこれ例えば14族を見てあげれば これ14族の第2周期第3周期第4周期第 5周期の水素化物ですよねうんでそれぞれ 当然周期が下に下がるほど分子量が大きく なってくからファンデルワールス力が 大きくなって優点沸点高くなっていくんだ けどもこれ沸点のグラフですね一方で えっとでま他のね15族から17族って いうのも大体この辺はそういう風に大きく なっていく傾向にあるんだけどもなぜか こいつらだけやたら沸点が高いわけですよ ねその理由はこいつらが水素結合を作れる からはいだからかなり沸点が高くな

1:23:50 るっていうのがあったと思います ということで えっと同じよう同じ分子決勝であれば基本 はファンデルワールス力なんだけども水素 結合があるとまた話が変わってくるよと いうことですはいということで以上ですね で少し補足しておくとやっぱりこんぐらい 明さに差があったらすぐに分かるんだけど もこいつらの間で比較って結構難しいです やっぱり例えば同じイオ決勝だったら同じ 基準で比較できるんだけどもう全然仕組み が違いすぎてちょっとこの辺は比較でき ないので大体同じやつらで比較できるよう にしておいてくださいではまこんなところ で実際に後は練習問題を見て確認していき

1:24:36 ましょう結構これね10問と多いですが まず是非自力で解いてから解説聞いて くださいじゃあもう早速解説してしまい ますじゃあまずかこ1からですねはいエカ ナトリウムとパラジビニルベンゼンなんか こね難しい言葉言われてビビらせに来て ますがこれ結局有期科学やったみんななら 分かるよねこれ分子です分子決勝とイオン 決勝なんかこっちが強いに決まってます 結合がだから優点沸点は当然高いという ことでこれ瞬殺ですねで続いてかこ2はい これCO2とsiio2両方炭素もK素も 同じ14族だからなんかちょっと似た物質 に見えるんだけどこれ全然実は違うもの ですよねCO2っていうのはこういう分子

1:25:24 だけどもsio2って実際にはこんな めちゃめちゃでかい結晶ですからねこれの 繰り返し構造の決勝はいこれは共有結合の 決勝ですから圧倒的にこいつの方が優点 沸点が高いです実際こいつ2000C ぐらいにしないと解けなかったりするけど もこいつは常温で期待ですでは続いてかこ 3この辺りからちょっと注意が必要ですよ ねこいつ両方イオン結晶だからだから さっきみたいな簡単な比較はできないで そうなったら比べないといけないのは イオンの数数とイオン半径ですただ両方 NA+このねイオンの仮数は+1-1なの であと比べるのは半径で半径が違うのは

1:26:11 フッ素と要素フッ素の方が半径が小さい からその分空論力が働いてこちらの方が 引っ張る力が強くなるのでだからこいつの 方が点が高いですで続いてかこ4これも 両方イオン決勝ですがもういいですよね イオンの仮数がこちらの方が大きいからま こいつの方がでかいと思っていい でしょうで続いてかこ5はいリチウムと セシウムこれは 両方これは金属結合ですよね金属結晶これ もう知識として持ってるかもしれないです が結論から言えばこっちの方が優点沸点は は高いです両方これ1族のアルカリ金属だ からだから自由電子は1原子あたり1粒な

1:27:00 んだよね重電子の数は同じでもこっちの方 が原子半径がめちゃめちゃでかいからだ からこっちの方がでかい半径に1個なん ですよこっちは小さい半径に1個でなって くると電子の密度としてはめちゃくちゃ 小さくなってくるからだから自由電子の数 といった時にまこっちの方が多く見えると いうことですで続いてかこ6ですねはい タグステとアルビこれ瞬殺でタグステです これは知識ですまと言いつつもま一応ね こいつの方が繊維金属になってくるから 繊維金属と典型金属だったら繊維金属の方 が勝つという風に思っていいと思いますで 続いてかこ7はいこれはエタンとこれは

1:27:46 ペンタンですね両方分子です分子決勝は ファンデルワールス力の分子量が大きい ほど力が強いということでこいつの方が 優点沸点が高いです実際こいつは常温で 液体でこいつは期待ですねこれ勇気やっ てる人なら覚えて欲しいことですで続いて か8これも両方N2とhcn両方分子だ けどもこいつの方で分子だしこれ分子量が 28と27だからほとんど変わら ないでもこいつの方が極性がありますよね はい hcnでここに強い極性があるということ なのでまだからかなり結局引き合ってえ

1:28:35 この極性によって優点が高くなるから こちらになります優点転が高くなるで続い てか9ですねはいか9はこれはHFと HCLこれどちらにしても 結局曲はもているんだけどもただフッ素と 水素だったら水素結合を作りましたよねだ からこっちの方が優点が高いこれは先ほど ここで確認した図でも出てきたやつです ここの違いですでは最後括10番ですね括 10番が流産と小3ということでこれ結論 から言えば流産の方が沸点優点が高いです これはねま流産が発不発性の3で小3が発 性の3っていう知識持ってれば解けますが

1:29:20 一応ちゃんと考えるなら水素結合の数で 分かりますでちょっとこいつを改めて説明 するのちょっとめんどくさいのでちょっと あの似た話である復活水素と水で説明させ てくださいでまずデータから見るとこれ水 の方が復活水素より沸点が高いんですよね これなぜかと言うと水の方が水素結合を たくさん作れるからです復活水素っていう のは1分子あたりはい例えば1Mの復活 水素があったとすると1mあたり このデルタプラスっていうのが1Mあり ますよねいいですよね1mあたりデルタ+ 1も一方でデルタマナスの方っていうのは

1:30:05 これ非共有電子がこうやって水素結合を 作ると思ってくださいそうするとまあ3つ ありますよね3 方向はいだからこいつが水素結合を作ろう と思ったらデ+1とデ-3Mがあるんです よということはこいつらが全部うまいこと 結合を作ってもデタ-2M分は余るんです よねで結局1M分が結合できるだから1M の復活水素が作る水素結合は1Mです こいつが消える分しかできない一方で水 っていうのは1分子あたりこのデタ+が2 方向とデルタマイナスのこの非共有電子水

1:30:52 が2つあるからそれぞれ2個ずつなんです よね1Mの水があれば2Mのデタプラスと 2Mのデルタマイナスがあるてことはこれ ができるだけ水素結合を作れば合計2Mの 水素結合ができますだから水素結合の数が こちらの方が2倍あるんですよねこのせい でかなり優点沸点が高くなっているという ことですで全く同じ話で小3っていうのと 小3と流産で比べるとはい流産の方が ちょうど2方向2方向みたいなこでこっち の方がたくさんの水素結を作れるのでこれ 優点沸点が高くなってきていますま

1:31:38 ちょっとかなり複雑だけどもませっかく このまとめ動画見てるんだったらこの辺り も押えておけるといいんじゃないでしょう かということで以上かなり細かかったです が優点沸点の話ですまこういう時になら ないと確認しない内容だとと思うので きっちりと覚えてあげてくださいそれでは ようやくここで人段落になりますねもう 1番初めのところから物質の性質を知る ためにこのかなりミクロな原子そして そいつの性質からどんな結晶どんな分子が できるかっていう話っていうかなり理屈的 なところを見てきましたでこんな話はね 一旦ここで人段落にして続いて見ていき たいのが物質のこういう分類とかねそう いう話ですもうちょっと現実的な物質の話 に移っていきたいと思いますまこの辺りの 定義ね当たり前だと思うんだけども

1:32:24 さらさら言えるようにしてあげてください じゃあ早速見ていきましょうまずは単体 ですねこれ自力で言ってくださいねはい1 種類の元素からなる物質とで具体例として はいくらでも上げられますが例えばこんな 物質でまあえて注意あげるんだったら同素 体みたいなのもありますよという話ですま 同素体は後で確認しましょうで続いて化合 物これは2種類の2種類以上の元素から なるような物質ですまだから例えばさっき 使った元素での組み合わせとかま何でも いいですよねはいこんなやつらですでこれ がま物質の分類のまず1つでで続いて純 物質混合物っていうような捉え方もあり ますまず純物質っていうのはこれ単体か 化合物のことですねだから普通にこういう

1:33:09 風に科学式でドンって書けるようなやつが 純物質と呼ばれるようなものですこれに 対して混合物っていうのははい2種類以上 の純物質が混ざったものだからこういう風 に科学式でかけるやつらが複数混ざった ものですまそう言われてみると逆にこの世 の物質で水層とかねあの1つの科学式で 書けるものって少ないですよねパソコンと かコーヒーとかそういう風に日本語で 書けるものが多いと思うんだけどこの世の 物数はほとんどが混合物ですま色々あげて みると例えばこんなやつらですよね海水 これは水とNACLとかねま他のミネラル も入ってと思うけどこういうやつらが 混ざったようなものが海水だったりあとは

1:33:55 石油石油っていうのはまいろんな有機化合 物が混ざってますよねだったりあとは ちょっと盲点になりやすいのがなんとか 水用液例えば食塩水NACL水用液これは NACLと水を混ぜたものま海水と一緒に なっちゃいましたけどまあのそんな形で あの水産化ナトリウム水用液とかでもいい けどねこれは当然水との混合物ですそんな 感じで2種類以上の物質が混ざったって いうのが金語物になっていますこの辺りは ちゃんと理解をしておいてくださいでは 続いてこれに関連してみておきたいのが 混合物の分離操作ですよねやっぱり実際 化学反応を起こす時にはこういう化学式と かで書いたりすることもあってやっぱ 混ざってしまった分出っていうのをやっぱ

1:34:42 分類してこう1個1個の純物質に分け るってことはやりたいっていう場合が多い ですよねそんな操作がこちらになります もうあの1個1個これは覚えるだけなので ちょっとあえて細かくは説明しませんよ 是非自分で覚えてもらって欲しいですが 具体であげられるようにっていうのを注意 してください一応さらさら見ておくと1個 目がロカこれロシのやつですちょすごい 雑い説明ですけどまロシで例えばあの砂が 混ざった水から砂を取り除くとかまそう いうやつですよねで続いて2つ目が上流 これは液体と個体から液体を取り出すと いう操作でしたよねこれどういう風にやる かって言うと加熱してあげて液体だけを 沸騰させることで取のすってことをやった と思います舞例としては海水これを沸騰さ

1:35:29 せて水とNHLに分けたりするというやつ ですよねサバイバルで飲み水がなかったら 海水を沸騰させて上流して水を集めると いうことはみんなやったことがあるんじゃ ないかと思いますで続いて分流ですよね これは上流とまほとんど同じです液体と 液体が混ざった状態から沸点の差を利用し て片方だけ沸騰させて分けますはいだから 液体と個体だったら個体側が沸騰しない から簡単だったんだけどこっちの方が ちょっと神経使うようなイメージですよね でちなみに正確に言うと 上流上流っていう操作の中の液体と液体を 分類する操作が分流って言われますだから

1:36:17 分流って上流の仲間ではあるんだけどまで も受験的には液体と液体の場合は分流って 答えないといけない場合が多いと思うから 是非こちらで覚えておいてください具体例 としてはこいつっていうのははい石油って いうのをま各成分に分ける場合ですよね これえっと石油にはいろんな分子量の物質 つまりはいろんな優点沸点の物質が混ざっ ているのでだからその沸点の差でそれぞれ を分けていくってことがあったと思います 無期科学的な知識で言うと 単体の窒素と単体の酸素を手に入れる時に も分流使えましたよねこいつを めちゃくちゃ冷やして液体空気にする液体 空気を徐々に加熱していくことでそれで

1:37:04 沸点の差で窒素と酸素を分け るっていうのがあったと思いますこの辺も 知識として抑えておいてくださいで続いて 再結晶まこれはいいですよねはいいいと 思います妖怪度の差を使うっていうやつ ですま 例えばこう温度を変えて なんだろうなこう高い温度だとたくさん 解けるけど低い温度だとあまり解けない みたいな物質を当然高音から冷やして あげればめちゃくちゃ積出してくるわけ ですよねはいそんな形で再決勝させ るっていうのがはいこの再決勝という方法 ですで続いて抽出はいこれちょっとね理解 難しいんだけども有機科学やってたら実は 抽出って操作やったことありますよね有機 化合物の分離です有機溶媒とと水みたいに

1:37:52 妖怪のしやすさが違う例えば極性溶媒と無 極性溶媒とかそういうのを用意してあげて 解けやすさの違いで分離するってのが抽出 という操作ですはい例えばへさに大豆を 入れて大豆油を取り出すとか結構出てくる 話ですよね油っていう有機物をこの有機用 媒に溶かしてあげることで取り出すって いう方法ですよねはいこれ押えておいて もらってで最後クロマトグラフィーこれは もう名前が長いねくらいでいいですけどま こんなやつですなんか別にこれがすごい 細かく問われることってあんまりないと 思うからもちろん共通テストで出たことは 知ってるんだけどまあの別に知識が必要な 問題ではなかったからま知識はこの程度で いいんじゃないでしょうかということで

1:38:37 以上が金剛物のブリソートでしたではここ で少し話を戻しまして先ほど単体って話を した時に同素材っていうね単体の中でも ちょっと特殊なやつがあるよって話をした のでこちら復習していきましょう同素体 ですねこれは同じ元素からなるけども構造 の異なるような単体のことでしたはいこれ 覚え方ありましたねこれはスコップで 覚えるということでま異様炭素酸素リって いうのが品質の同素体を持つ物質なので それぞれの同素体と一緒に覚えておき ましょうでは実際にスコップSCO順番に 同素体確認していきますまずは異様Sです よねこれ斜方異様単射異様ゴム上用3つ ありました斜方異様と単射異様は分子自体

1:39:24 は同じ分子なんだけども分子結晶の結晶 構造が違うことでもう全然違う見た目に なってる同窓体ということでしたよねで イメージとしては斜方医用の方は長方形と か正方形の方で四角形みたいな意味です その名の通り結構がっちりとなんか四角形 っぽい感じのなんか見た目になってますと 一方単射用のまタから分かるように1本1 本トゲトゲした構造みたいになっていてま 見た目的にもなんとなくこっちの方が安定 そうじゃないですかということでま常温で こちらの方が安定ですまただの覚え方なん だけどねはいで一方こいつらと全然違うの がゴム状異様でこいつははいさっきまで 王冠型の分子だったこんなS8分子を加熱

1:40:11 してまちょっとこの結合を切ってしまうと そうしたらこうやってうねうねとこういう 風に長い構造になってしまったのがゴム 状況になっていますはいまいいですかね じゃあ続いて炭素ですま炭素結構いろんな 物質があるので注意して欲しいですがまず 1つ目がダイヤモンドですこれは炭素が4 つのね普通電子を使ってすごく綺麗に精子 面体構造の方向にこうやって結合を伸ばし ていった結果できる綺麗な結晶ですこれは 共有結合の結晶でめちゃくちゃ硬いって いうことはもう現実的に分かると思います で一方で黒円っていうのもこれ同素体です よねこれは1つの炭素あり3本の結合を

1:41:00 伸ばして1個はこの間に自由電子的なノり で残ってくるような物質になってきていて だから黒炎っていうのはま電流があの電気 が流れやすいってのがあったと思います他 にもフラーレンとかねグラフェンとかま 色々あるんでこの辺りは思い出しておいて くださいそして続いて3つ目が酸素ですね 酸素の同素体は酸素分子o2とオゾンO3 でしたもうオゾンは先ほどね電子式も書い た通りこんな構造でまちょっといかにも バランス悪そうなねちょっと構造になって ますけどこいつはかなり不安定な物質だ から酸化剤としていろんな物質と反応して しまうということでしたとで酸素からの 酸素に対しての無性放電で作れるという

1:41:45 ことも知識として押えておいてもらって あとオゾンは単性色の期待ですですよね はいこれも覚えておいてください続いて 最後4つ目に覚えておきたいのがリですよ ねリの同素体は白リンがありました もちろんこれ白Lじゃなくて横輪と覚えて いる人もいると思うんだけども実は純粋な こういう物質っていうのは白くてでも白 sinceの表面の一部が責任になって しまうことでちょっと黄でるんだよって いう説明聞いたことがあるかもしれません ま実際テストで聞かれたらどっちでえても いいけどま一応せっかくなので純粋な方で 書いておきましたこのリ白sinceの方 はP4っていう分子ですよねP4これ結合

1:42:32 結構こうなんだろう無理のある結合って いうか結合の角度がギュって絞られた結合 になっているからかなり不安定でこれ空気 中で発火してしまうというのがあるから 水中で保存するってのがあったと思います 一応細かい話をすると白sinceの発火 点って30何度とかなんだけど 空気中の酸素と簡単に反応してしまって そうすると発熱しますよねそうすると簡単 に発火点に足して燃えてしまうということ でやばいやつなんで水中保存ですこいつは 分子の無極性分子だから水に入れても反応 せず解けませんということですで続いて 石林はそんな白sinceがたくさん くっついたみたいな構造なんだけど言う なればさっきのこのここの1本の結語が

1:43:19 切れて隣とくっついてるのでさっきよりも ちょっと結合に余裕があるような状況で こっちの方は安定になってますそのの通り 赤いですねあのマッチ箱の横についてい ますはいということで以上スコップこいつ らっていうのはさらさらと答えられないと いけないので必ず覚えておいてください ちょっとねポイントとして注意点を上げて おくとあの先ほど言った通り同素材って いうのは同じ元素からなる単体なんですよ だから同じ元素からなるからといって 例えば1酸化炭素と2酸化炭素もしくは水 と加算化水素とかこういうやつらっていう のは同じ元素からなるけども化合物なので え同素体とは言いませんこれ注意をして

1:44:05 おいて くださいまたあとこれどうでもいいんだ けどあのスコップいわゆるあの英語の スコップの綴りはOが2つあるのでこれ あの科学のせいでミスらないようにして くださいまスコップって書くね状況って あんまないと思いますがはいということで 以上が同素体でしたでは同素体に関しては 以上なんですがここでちょっと小さい補足 というかコラムを入れさせてくださいもう これはあの飛ばしてしまっても構いません えっとたまにスコップが同素体だよって 言われて同素体この4種類しかないって 思ってる人がたまにいるんだけどもちろん そんなことないですからね他にもたくさん 同素体自体はあります例えば鉄とか鉄って いうのは常温だったら

1:44:51 耐震立法行子の決勝行子になっていてこれ トって呼ばれるようなものになって いますでもかなり加熱してあげるとなんと 結晶構造が面心立法行子に変わるんですよ ねということで同じ物質なのに結晶構造が 違うようなやつってことでこいつらは同 素体になっています結構面白いですねで他 にも有名なものとしてスとかもありますね すって大体常温だったら白スって呼ばれる 白っぽいスになっていてまベータスって いうのがあるんだけどもただかなり低音に してしまうと白色スっていう別の結晶構造 になってしまうそうするとスって めちゃくちゃもろくなるんですよ結晶構造

1:45:36 的にだから今までカチカチの金属だったの に低音にするとこうやってもろくなって 崩れ去ってしまうみたいなそんな同素体が あったりもしますこの辺り結構有名だっ たりするのでま興味ある人はねぜひ頭に 入れておいてくださいはいということで 以上で科学基礎の前半線ぐらいまでの範囲 が終わりましたね計算が入ってくる手前 まで終わりましたちょうどいい区切りなの でここで1つねえっと練習問題やっておき ましょうもうこれプリント持ってる人は これいくつか問題用意してあるので是非 解いてから見てくださいもう早速解説から やってしまいますでは四角1ですね次の 物質を単体加護物金語物に分類してくれる と助かるということで助けていきましょう はいまずか1もうさらさら行ってしまい ます水は当然H2とかける化合物ですね

1:46:23 続いてヘリウムはこれ気がす単体です八金 は白い金ということじゃなくてプラチナの ことですよねこれは単体です続いて石油 っていうのはこれはいろんな有機化合物が 混ざった混合物ですここまでの水h 2ozっていうのは簡単にね科学式で書く ことができませんその辺りからも判別が つくんじゃないでしょうか続いてか5 オゾンこれは先ほど確認した通り単体です よねO3っていうような酸素からなるよう な酸素分子との同素体ということで単体

1:47:09 です続いて括6線鉄これは無期科学の知識 もありますけどもこれは鉄の工業的製法の 中でコークスが一部余っちゃって不純物が 混ざった状態の鉄のことでしたよねという ことでこれは混合物ですでか7がリン酸 カルシウムこれ骨の材料になっています けどもCA2あ間違えた CA3PO42っていうようなこれは化合 物になっていますイオン結晶ですよねで 続いて8番この辺り引っ掛け問題ですけど N3は当然HCLって書けるじゃんて思う かもしれないけどこれ水曜液ですよね塩化 水槽水曜液ということで水が混ざっている

1:47:56 ので混合物ですこれよく間違えます続いて かこ9番コードさらしなんとなく俗っぽい 名前だからなんかちょっと金剛物感あるな と思うんだけども実際 はCAよいしょCL22H2っていうよう な水物のえこれインでしたよねということ でこいつは化合物 ですもしかしたら水物って言われるとえ水 混ざってるじゃんて思うかもしれないけど これはイオン結晶の結晶の材料に水が 混ざってるだけだからもうそれも含めての 物質になっているからま水物っていう場合 は混合物という風には数えません化合物と

1:48:42 言っちゃっていいと思いますで最後10番 プロパンガスこれはもうプロパンのこと ですよねC3Hっていうプロパンなので 答えは化合物Bですということで以上が1 番ですまちなみにプロパンガスって聞いて あのね家の外とかに置いてあるプロパン ガスイメージしていやあれってもう ちょっと別のものも混ざってるよみたいに まそういう風に思ってCを選んだ人がい たらまそれでもいいですがま基本的には こういう風に加護物と思ってくださいでは 以上が1番でした続いて2番混合物の分離 の方法を選ぼうということで選んでいき ましょうまず括1砂と要素もう要素見た 瞬間に消化法ですよねこれは

1:49:28 消化はいこいつらを加熱して要素を期待に して冷やしてあげればそれが答えになって きます続いて弧に水とエタノール両方液体 のものを分けるんだったら沸点の違いを 利用する分流ですよねこれは分流です続い てか3これちょっとねあえて意地悪な問題 しちゃったんだけどトル円とアニリンから トル円を取り除くこれどうすればいい でしょうとま消去法で選んでもいいけど 結論抽出ですよねはいこ れって有機溶媒に解けやすいトル円と塩酸 を加えれば水の方に解けやすいアニリンが いるわけですよこれ延期性でだから塩酸と

1:50:14 有機溶媒っていうのを入れてあげれば妖怪 のしやすさの差からはいこいつが有期溶媒 側に解けるそんな抽出っていうのを使って あげればはい溶解度の違いで分けることが できますまあえてちょっと有機科学との コラボ的な問題にしてみましたで続いて かこ4食塩水から水だけ取り除くのは残っ た上流ですよねはい個体と液体から液体 だけ取り出していますでは以上が資格2番 です続いて資格3番河川部は原素単体 どちらを指すかっていう典型的な問題です ねもうこれ結論から言ってしまうとま 日本語問題ですまほとんど日本語で一部 知識っていうような問題ですこれがどう いう意味かっていうのは実際に問題見 ながら確認していきましょうで問題解前に

1:50:59 ま一応解き方の注意点としてはこれあの それぞれ考えた時に単体の方は具体的な 物質の方を指していますだから例えば鉄の 単体って言われたら鉄のカチカチのあの鉄 のことだし酸素って言われたら単体だっ たらo2の機体のガスのことを指してい ますなのでまそれぞれ個体とか期待とか 液体とかをイメージしてちゃんと文章が 通じるかっていうのをで確認してあげて 通じない場合は元素だと思っていいと思い ますまと言っても日本語力なんでちょっと 頑張って括1から順番に見ていきましょう 括1鉄は人にとって必要不可欠な栄養素で あるということでこれは当然元素ですよね これもし単体であるとすると結晶の鉄を

1:51:47 バリバリ食べることになってしまって そんな人はほとんどいないと思うのでま これは元素をさしていますで元素をさすっ ていうことは単体ではない形の鉄を挿して いて例えば鉄のイオンとかですよねでよく さ鉄を摂取するっていう時にヘム鉄の方が いいよみたいなの聞いたことある人いるか もしれないけど例えばヘム鉄ってこんな ような物質ですヘム鉄これ鉄のイオンの形 でこうやって存在していてこれを鉄と呼ん でるわけだから当然成分としての鉄元素 ですよね続いてかこ2ですね近の質量の約 46%は酸素が占めているこれは当然元素 ですよ ね地っていうのはま地球のことだと思えば

1:52:35 いいけど地球の中に酸素ガスがたくさん あるわけではなくて例えば酸化鉄と かはいあとは2酸加軽素とかこういう形で 存在してるっていう話のはずですだから これは元素のことを言っていますちなみに 酸素って地球の近の中で1番多い元素で2 番目に多いのがケソですよねその次が アルミその次が 鉄この辺りはもう完全に覚えるしかない 内容なのでこのぐらいは知っておいても いいかもしれませ ん続いてかこ3塩素は参加力が強いこれは 無期科学の知識が必須ですよねこれは単体 です 塩素ガスの話ですよね塩素っていうのは

1:53:25 電気制度がかなり大きい元素だから単体に なった時にこの単体の状態よりインイオン の方が嬉しいということで他人から電子を 奪ってきて参加剤として働くんでしたよね だからま塩素ガスの参加力が強いってこと を言ってるはずということなのでこれは 単体ですで続いてかこ4はいこれ TwitterまXでよく見るやつです ですよねイライラしてて草カルシウム足り てるみたいなことですがこれは当然 カルシウムの金属の個体食べてますかって 質問ではなくて成分としてカルシウム足り てますかって話ですよねなのでこれは元素 ですまだから今後Xとかでねそういうのを 見たらああこれ元素のこと言ってんなって

1:54:10 いう風に思ってあげてくださいでは続いて か5番アンモニアは窒素と水素から合成さ れるということでこれ結構ね日本語と知識 両方必要な問題になってますこれ アンモニアが合成される合性ってま何から 作るかってことですよねハーバー没収法の 知識があれば窒素と水素からアンモニアを 作るっていうのを知ってますよねだから これは窒素ガスと水素ガスからアンモニア を合成するって話をしてるからこれは単体 ですはいいいでしょうかということでま 結構これは日本語によってくる問題かなと これ

1:54:56 例えばアンモニアは窒素と水素から構成さ れるだったらどうなんだろうっていう構成 さ れるだとしたら多分アンモニアを見た時に この構成要素が窒素げ原子と水素原子って ことだからこれは元素のことを呼んでそう ですよねみたいにちょっと日本語が変わる ともう話が変わってきちゃうのでもこれ 完全に日本語の問題になってますでもっと 言うと同じ構成するであっても例えばね 空気は窒素と酸素で構成されるだったら それは空気の構成要素は窒素分子と酸素 分子とかだと思うからこれは単体をさして ますだからほぼこれ日本語問題になってき

1:55:44 ちゃうんでちょっと注意をしておいて くださいということで以上が今回の問題 でしたではこれで科学基礎の前半部分が 終わったので続いて後半の化学変化だとか 科学計算の方に入っていきたいと思います ただそれの前に少しだけ原子分子発見の 歴史について見ておきましょうこの分野 っていうのは結構論理が複雑な割に出題 頻度がすごく低いからコスパめちゃくちゃ 悪いのでほとんどの人は飛ばしてしまって 構いませんただ今回一応一斉解説という ことでませっかくだから説明していこうと 思うからもうこういうところまできっちり 冷たい人は是非見てください で最初にじゃあこれから見ていくんだけど 最初に言っておきたいことはもうすでに みんなは原子分子発見してるしだからこそ 科学反応式を知ってるんだよねだから今

1:56:29 から説明する内容ってかなり当たり前に 感じるかもしれませんただしこの歴史的に は当然こういうの一切知らないしなんなら 錬金術とかの時代だったりするわけですよ だからなりが金になるんじゃないかみたい な時代の話なのでまその前提で見ていくと ちょっと意味が分かってくるんじゃないか と思いますただし説明では合ねもう価格 反応式どんどん使っていってしまうので 足らずということでではじゃあ歴史的な 流れで見ていきましょうまず1番最初発見 されたのがラボ味への質量保存の法則です これは分かりやすくて反応前後で反応物質 とか生成物とかの質量が一定と例えば銅が 参加する反応では銅64G用意したら酸素 が16G消費されてそして880g出て

1:57:14 くるということですはいもうこの辺りから 少し原って存在しそうな雰囲気って ちょっと出てきてますよねなんでかって 言うと錬金術みたいになんか急にすごい でかい物質がボーンて出てくるとかじゃ なくて反応させた量だけしか出てこないっ て感じだからだから何か反応物質がこう くっついてなんかくっついただけででき てるんじゃないかみたいななんかそんな 雰囲気が見えてきますよねこの辺りから ちょっとえもしかして原子みたいな雰囲気 が出てきていますで出流保存の法則に続い て出てきたのが低比例の法則プルですね これは質量保存の法則の強化版ですはい 一応読んでおくと同化合物の成分元素の 質量費は一定とことでこれ日本語分かり にくいんで具体例で見ていくとさっき言っ

1:58:02 た通り銅を参加すると64G16G80g っていう風に4対1を反応させると5の量 が出てくるってのがあったわけですよね これだけ取り出せば質量保存と同じ話です ただ今回ブルーストはそれに 例えばじゃあ64Gじゃなくてその半分の 32Gを燃やしてもやっぱり8G消費して 40g出てくるっていようなやっぱり4対 1対5なんですよねっていう比率で反応 することが分かったとつまりこの絶対量と か色々変えても単に保存するだけじゃなく て同じ反応だったら比率がずっと一致して くるよっていうのを低比例の法則として 発見しましたこちらの方がちょっと強化版 ですねもうこの辺でももやっぱりあ

1:58:50 やっぱりなんか原子的なね何かやっぱり この価格反応って何かがこう組み替えてる だけなんじゃないかっていう雰囲気が ちょっと分かってくるような法則ですとで は続いてプルーストの低比例の法則の4年 後すぐですよねに出てきたのがドルトンの 倍数比例の法則です最初に言ってしまうと ドルトンっていうのは原施設を唱えた人 ですねだからここまで導入してきたように やっぱりこの低比例の法則とかを見て ドルトンとかもやっぱり原子っていうもの がこう組み替えて化学反応起きてんじゃ ないのってことを言い出したわけですね ちょっと原子論置いといて原子説を置い といて話を戻すと倍数比例の補則これ かなり複雑なのでちょっともう具体例で 書いちゃいましたはい例えばこんな風に

1:59:36 同じ成分なんだけどちょっとこの構造が 違う物質っていうのを持ってきてこんな 物質たちがあった時にま片方のこの成分の 量が一定になるようにこいつらを用意する と 例えば16酸素16G分を含むように 例えば3角2種類用意してあげるじゃその 時の銅の量を測ってあげると当然64Gと 128Gになりますはいこんな風に測って あげた一定量のOに加護するCUの質量費 っていうのを測るとこれが簡単な整数費に なるよってのが倍数比例の法則です 繰り返しになりますがこれ科学式が見え

2:00:22 てればそんなの当たり前なんだけどこれ 科学式見えてない前提ですからね実験して みたらなんとあ64と1281対2じゃ ないかみたいな風に発見したのがこれが 倍数比例の法則になりますちょっとこれ 複雑なのでまこの辺とのなんか違うもって ことを把握できてればとりあえずはいいん じゃないでしょうかでここでこの先に進む ためにこのドルトンの原設についても同時 に確認しておきますこれドルトンの原施設 っていうのはこうです例えば水素が燃えて え水素が酸素とね化合して水が発生する時 こんなことが起るってドルトンは考えまし た水素に対して酸素がくっつくことで水に

2:01:08 なるんだよみたいな風にこういう風に考え たんですねで実験結果から分かる通り2g のえっとえそか2gの水素に対して16G の酸素をくっつけるとえ18Gにな るってことは実験的に分かっていたからま こんな風に価格反応起こってんじゃないか なこんな原子が組み合わさってこんな物質 ができたりするんじゃないかなって考えた のがドルトン ですまここでもちろんねみんなはねいやH 2だよねて知ってると思うんだけど当時の ドルトンっていうのは分子っていうのは 存在に気づいてなかったんですよねなぜ かって言うとやっぱり なんて言うんでしょうねやっぱ感覚的に なんでこんな化合物みたいなものができる

2:01:55 かって言うとプラスとマイナスがくっつい てできてるんだってドルトンは考えてたん ですよだからCU2+とO2マみたいな プラスとマイナスの要オがとイオンが くっついてるっていうのはあり得るけども じゃあH2って さまこれだったらさ例えばH+とO-が くっついてるんだっていう風に説できる けどH2ってH+とH+がくっついて るってことでかっていう風に思ってしまう よねだ当時そういう共有結合みたいな考え 方も分かっていなかったからだから分子 っていう考え方がま発想としてなかったと いうことでこんな反応だみたいに考えたの がドルトンですそしてそんなドルトンの 考え方の5年後ですねゲール作が期待反応

2:02:43 の法則っていうのを発見しますこれ結論 から言うとこれによって原施設の矛盾が 暴かれてしまうとじゃあまずはこれどう いうことかこの法則の方から確認していき ますただ法則自体は皆さんからすると とっても当たり前ですよ価格反応で反応 生成する期待の体積は簡単な整数費になる とつまり例えば1酸加炭素と酸素を燃やす とまあ2酸加炭素になるけどもこの実験を すると2対1の割合で反応した時に2出て くるよみたいな簡単な整数品になるよと いう話ですこれこれ自体はすごく当たり前 でまそれを実験で示したよっていう話なん だけどもそんな中でじゃあ水素と酸素 燃やして水が水上機が出てくるそんな機体

2:03:29 の体積を測定したところ体積費が2対1対 2になってしまったんですよねこれ先ほど の反応式とは矛盾してますだってさっきの 反応式なら1対1対1で出てくるはずです からねこれをどうにかしようと 例えばまあ2対1で反応させても2対1対 1になっちゃうしねやっぱりこれでも矛盾 しているもこれでもどうにかごまかそうと するならばこの酸素がもう分裂するとしか 考えられない酸素が半分に分割されてH 半分H半分みたいな形になってくれれば2 対1対2になるでもそんなこと起るっけ

2:04:15 みたいなことでまいずれにせよ原説に ちょっと暗込めるという状態になりますま みんなだったらもう分かるよねいやo2で 良くねみたいなH2で良くねってことなん ですがそんなところでアボガドロが発見し たのが分子説ですねてか提唱したのが分子 説実際分子が色々発見されてっていうのは さらに100年後あたりとかになってくる けどもまとりあえずここでアボガドロが分 施設を唱えてはいだったらこれもう分子 っていうのができてればいいんじゃないか なということでこうくっついてね はいこれでいいんじゃねみたいなことを 言い出したのがアボガドロということです ま一応厳密に言うともうちょっと細かいね 話があるんですがま大体こんなところで いいでしょうでただ一応これ注意したいの

2:05:02 は今は分施設の説明をしたんだけども アボガドロの名前がついてるこの アボガドロの法則っていうのはまた別です ねはいこれはpvt一定の期待において 全ての種類の期待に同じ数の分子が含ま れるということでま施設を前提としてま 端的に言うとアボガドロ定数っていうね そのある一定のある一定の分子の数がいる よみたいなそのアボガドロ定数の提唱をし たみたいなのがアボガドロの法則になって きていますちょっとここずれがあるので 注意をしておいてくださいはいということ でま科学反応式を知ってるみんなだったら 当たり前の話なんだけどもこうやってね 地道にこの分子っていうのが発見された

2:05:47 歴史があるよといういうことでで最終的に 実際に本当に分子が存在するよということ でアボガドロ定数の測定とかを行った人の 1人がアインシュタインですよねブライン 運動コロイドの運動などを見ることで分子 の実在を確認したとかま結構先になって ようやく発見されていくことになり ますということでま一応こんな歴史がある んだけどもう皆さんはそういうのが全部 解明された結果だけ教えてもらうんでま もうちょっと楽して勉強進められるよねと いうことでじゃあ歴史はこんなところにし てここからは価格計算順番に原子料から見 ていきましょうじゃあ原子料ですねま さすがにこの辺りの計算は問題ないとは 思うんですが結構細かい話もあるので一応 ざっくり見ておきますよ先ほどの流れで

2:06:34 原子や分子ってのが発見されてじゃあこの 原子1粒あたりの質量とかまそういうのを 知っておくことでいろんな科学計算したい よねって話になってくるわけですがただ 残念ながらこれすごく1粒1粒が軽すぎる んですよねだからもう当時の技術じゃ そもそも今回はもうデータとして分かっ ちゃってるけど当時の技術的にこれ自体 測れないしま測れたとしてもこれを計算に 使うのはすごく厄介だよねとそこで考えた のがまざっくり数えちゃうみたいなこと ですま例えるなら東京ドーム1個分2個分 みたいな数え方ねまなんとなく何平kmと か言われてもちょっと数字でわけわかん ないので東京道4個分とか東京ドーム10

2:07:20 個分って言われたらなんか分かる気がする みたいな考え方が相対質量という考え方ま 例えばこれ水素ってまこんなGなんだけど ま例える例えばこれを1とね言った時に 実際このこの何倍の質量かっていうのを 測ると大体12倍だよとじゃあさらに こいつ何倍かなっていう風に測ると大体 これ16倍だよみたいなことでじゃあ こいつ1っていう風に基準にしてあげると はいこいつ12とか16だよということで 比率っていうのが分かってくるということ ですね明らかにやっぱこちらで見るよりも この比率のこっちの数字の方が見やすいの でそんな相対的な質量で測ってあげようと 小さすぎる軽すぎる元素をもうちょっと

2:08:07 分かりやすい数字で見てあげようっていう のが相対質量の考え方ですで今の言い方だ と水素基準で考えたんだけども実際には いろんな理由で炭素12を基準にしますと なるともちろん気になってくるのがじゃあ なんで水素じゃなくてこんな中途半端な 炭素みたいなのを基準にしたかなんだけど まちょっとここはね結構複雑なのでま とりあえず覚えるベースの方がいいとは 思います一応歴史的な流れとしては水素や 酸素を基準にしようっていう時もあったり したんだけど例えば酸素を基準にするのは いいけどちょっと同意体の比率的に ちょっとどこうだとか結構いろんな実験で ブレが出るとかそういう諸々を考慮したり あと炭素だったら結構いろんな加護物有 化合物とか含めてに入っているから測定し やすいとかまそういういろんな理由でこれ

2:08:53 が決められているのでまそんな歴史的な流 あるんだなくらいに思ってくださいま ちなみに実際にはこの1粒のグラムなんて 当時の人に測りようがないので例えば化学 反応を利用したりして相対質量ってのは 出していますよね例えば炭素じゃこいつを 基準の12としようとしてじゃあ12g 燃やしてみたら2酸加炭素44g出てきて てこは酸素32G消費されてとってことは じゃあ12対16だよねみたいな風にこう やって反応の量的関係で相対質量を測って いったというのがあったりするのでまそれ も頭に入れておいてくださいまちょっと 細かい話をしちゃいましたがとりあえずね これ炭素12を基準として見た質量って いう風に思ってもらえばいいと思います

2:09:39 じゃ続いてそんな相対質量を踏まえての 原子量の確認ですこちらは同意体の相対 質量これ存在費でかけて平均を取ったもの ですたよねもう結論からこれどんなものか 言ってしまえばこれ元素の相対質量みたい なことです当然同意体っていうのは全然 質量が違うものでしたよねだから本当は 質量計算したかったら個別に考える必要が あるでも実際自然界にはこいつら混ぜこぜ で出てくるからそいつらをわざわざ区別し て計算していったらすごくめどくさい 例えば100粒の炭素がいたら本当は 例えば99粒が炭素12だから質量12で 1粒が13でていう風に分けてなんか足し てってやらないといけないんだけどそれは

2:10:26 もうめどくさいからじゃ最初からこいつの 平均値を取ってあげてはい平均値を取って あげて平均こいつが100粒あるって考え ちゃった方が楽ですよねとそんな考え方が 原子料になっていますまちょっとざっくり した説明だけどさすがに復讐だと思うから みんな大丈夫かなと思うのでこのね計算 方法だけはちょっと思い出しておいてく くださいそしてま原子量さえ分かればあと 分子量と式量ってのは簡単ですよねもう ずばり言ってしまえば両方科学式に出て くるこの値ってのを全部原子量を足し算し たようなのが分子量と式量でしたあえて 言うんだったら分子量と式量の違いは注意 が必要ですがもうすごく雑に言えば分子量 は分子の時に使う値で式量は結晶の時に

2:11:13 使う値です結晶っていうのは本当はこう やってたくさんついてるんだけども全部を ねNA1億CL1億みたいには書いてられ ないのでだから比率だけを書くんですよね そんな蘇生式の時に使われるのが式量です ねはいま問題ないと思いますただ一応 細かいことを言っておくと素性式って必ず しも決勝じゃなくて分子とかに使うことも できます例えば得たんであれば分子として はこんな形だからま分子式としては分子量 としてはこの値を全部足した30っていう のがエタンの分子量なんだけどもエタンの 構成比率としては炭素2対水素6つまりは

2:12:00 1対3の割合で混ざっているとも言えます よねだからエタンの蘇生式はCH3とも かけてじゃあそん時の式量はっていうと 15みたいに表すこともできますま細かい 話ですがまなのでま一応蘇生式の時に式量 ぐらいに思っといてください まもっと細かいこと言うと一応式量って 科学式量って言葉の略だから科学式一般の 時が式量で特にそん中で分子の時が分子量 って呼ばれるからま分子量も式量の一種で はあるんだけどまあまあその辺はいい でしょうちょっと細かく話をしすぎてます よねはいということでまとりあえず以上が ま原子炉とかの定義で特にこの辺り注意を しておいてくださいではま説明はこの

2:12:46 ぐらいにして多分計算問やった方がいいと 思うので続いて3つ用意しておいたので この問題見ていきましょうじゃあもう早速 この動画では説明していってしまいますね 最初にちょっとこの注意点ちゃんと読読ん でおくと今回相対質量っていうのは質量 すると等しいとするっていう風に書いて ありますつまりここの数字をそのまま相対 質量として使っていいということですね もちろん一般には本当は厳密には一致して ないから今回は等しというだけなのに注意 してくださいじゃあ資格1番はい放送10 と放送11は自然にそれぞれ20%と 80%存在するとじゃあこいつの原子量は ということでこれ原子量の定義の問題です よね当然もうそのまま定義を使っていき ますはいこの10のやつが存在比率20%

2:13:32 だからはい 20/100足すこと の放送11がはい80%存在するこれを 計算してあげれば10.8これが原子です ねま問題ないとと思いますまあ資格1問題 的にはもうこれでおしまいでいいんですが ちょっとここで補足として数学的な ちょっと問題解く時に楽できる方法少し だけ紹介させてくださいちょっとこの辺で 書いたり消したりしちゃうんだけど 例えば皆さん平均計算する時って例えば じゃあ5人の生徒がいて身長が162cm 165cm 170cmえっと100ちょっと適当に 書いてあるけど10050

2:14:19 18cm 163cmとか言われた時にこれって平均 身長どうなるかってどうやって計算します か当然これ全部足して5で割ったりはし ないですよ ねこれ何か基準を決めてそっからの変化量 だけ考えたりしませんか例えばこいつらの 間のちょうどいいそれなりの数字例えば 160ぐらいで見てあげれば160に対し てこいつ+2+5+10-2+3みたいに なるからこのプラマの160に対する プラマの平均を取ってあげる とで3.6なんですよ

2:15:05 ねじゃあその今160基準で考えて+ 3.6っていうのがこのプラマイの平均 ってことは平均身長は163.6cmって いう風に計算できると思います こんな風にまどっか基準を設けてあげて そっからのプラマで測るみたいなやり方 ってやりますよねそれで言うと今回結構 簡単に計算できるんじゃないですかこれ 10と11なのでじゃあとりあえず10 基準にしちゃいましょうそし たら当然こいつはプラマ0こいつはその 10に対して+1だからこんな計算でも できるはずです0 00+ 1 810まあえて今回0かけるって書いた

2:15:53 けどまこっちは書かなくていいってこと よってこれは0.8 ですはい今基準にした10に対してプ 0.8ってことだから10.8が答えに なりますよねはいこれ結構楽できる場合が あるので是非覚えておいてくださいもう 慣れてくるとこれ見た瞬間10.8て 分かりますよねあの計算得意な人だったら はいということでしたじゃあを戻して続い て四角に見ていきましょうではか1ですね 塩素の原子炉が35.5の時その同遺体の 存在比率はどうなるかということでま 先ほどは存在比率が分かっていて原子料が 分からなかった問題だけど今回は原子料が 分かっていて存在比率が分からない問題だ から変数の場所が入れ替わっただけの問題 になっていますだから普通に定義に

2:16:39 当てはめれば解けますねもう解いてしまう と存在比率がx対1-xだとしたら当然 定義に当てはめて35下X=あすいません +37下1-xっていうのがこれが 35.5になるということでこれを解い たらまXが求まるてであとは比率をに直し てあげればいいですただちょっとこれ計算 若干なんかもう数字が大きくて嫌なので さっきの平均の考え方でも式を立ててき ますね今回じゃあ35を基準にして 35を基準にしてそこからのプラマだけに 注目しましょうそうすると35を基準にし てるからこれは0ですよねこの37は+2

2:17:28 ですよ ねその結果が35基準で0.5増えてると はいで0のとこ見なくていいのでまここ だけ式見ればいいですはいそしたら結構 簡単になりましたねXは 0.75よって0.75対0.25だから 3対1っていうのが答えになってきいき ますでは続いて括弧2見ていきましょう 括弧1の時質量の異なるCL2の分子の 存在比はどうなるかという問題ですこれ 質量の異なるCL2分子っていうのは つまりは35CLと35CLがくっついた やつと35CLと37clがくっついた やつとあとは37CL同士がくっついた ようなこの3種類のことを指していますよ

2:18:14 ねでこれそれぞれ 存在比率ってのが分かっていてこれ言い方 を変えるならこの世からランダムに塩素 原子を持ってきたらその1粒が35である 確率が34ですそして37である確率が 1/4ということですこれに注目してこれ 比率考えていきましょうまずと例えば なんかね塩素袋があって毒性やばそうだ けどね塩素袋塩素袋があってここから ランダムにポンてで1個演奏分子持ってき たとしましょうでこうやって最初は隠し といてじゃあ発表しますまず1つ目の塩素 は35ですみたいな風にやった時にじゃあ この1粒目が35である確率っていうのは

2:19:01 当然3/4なわけですよねそんな風に考え た時に取り出したこいつが3535になる 確率っていうのは当然1粒目が1粒目が 34の確率でえっと35で2粒目も同時に 34の確率で35である必要があるので こいつは916の確率で存在するという ことになりますこの分子がねじゃあ続いて またちょっと簡単な3737ちょっとこれ 文字下手すぎるからちょっと書き直します ねということで続いて今度は3737を 確認するとこれも同じ発想ですこうやって CL2のくじ引きを引いてじゃあまず1個 目を発表しますはいこれ37ですって言わ

2:19:48 れる確率は1/4だから1個目が1/4の 確率で37で2個目もまた1/4の確率 だった場合だけ3737ですとそして次 3537ですねこれまた引いてじゃあまず 1個目を発表します35ですって言われる 34の確率があった時にその 場合2個目は必ず1/4の確率で307を 引かないといけないんですねそうすれば こいつになるでもこれだけじゃないですよ ね引いて1個目をオープンした時 に37ですって言われてもまだチャンス 残ってますよ ねはいつまりは1回目に37を引いて2回

2:20:36 目に35を引くっていう場合も存在してい ます一応丁寧に言っておくけどこれ35と かだったら同じことはないですからね 3535の場合は1回目に37引いた瞬間 にチャンスはつえますでもこいつは1回目 に35を引いた場合でも1回目に37を 引いた場合でもまだチャンスが残っている ということでその2つのパターンを ちゃんと足し算してあげる必要があってま その結果これは6/16っていう確率で 引くことができますま同様に足しからし的 なそういう話をしてるだけなんだけどね はいでこいつの比率を確認してあげれば対 6対1の割合で存在しているってことが

2:21:22 分かりましたもういいですよねちょっと 丁寧に説明すぎかなはいこんなま典型問題 なので必ずできるようにして くださいでは最後にこちらですねえ四角3 水素炭素塩素にそれぞれ2種類の同意体が ある時に質量数の異なるクロロホルムって いうのは何種類あるかっていう問題ですで は最後四角さんですね水素炭素塩素に それぞれ2種類の同意体がある時にじゃあ クロロホルムこれっていうのは質量の 異なるものがどれだけあるかということ ですね例えば炭素12水素 135塩素が3個とかのクロロフォルムな のかそれともまた全然違うこんなやつなの

2:22:08 かで当然質量数が変わってくるからそんな のが何種類あるかということですで今回の 問題ちょっとだけ注意しないといけないの は質量数が異なる種類だから同意体の構成 が違っても質量数が同じだったら別種類と は数えていけないはいけないということ ですね具体例で言うならば12Cと2Hと あとは全部35がくっついてる 時こんなクロルホルムと13Cと1Hと あと全部35がくっついてる時だったら これ同体の構成ってのは違うけどもこれ 全部足し算してあげると質量数っていうの は一緒なんですよねだからこれは1種類と

2:22:55 数える必要があるこの辺りに注意して ちょっと見ていきましょうじゃあちょっと 頑張って書き上げていきますねまず1つ目 1番軽いの が12Cと1Hとはいちょっとこうやて 書きますねそこに35が3つくっついた パターンはいこれが1つです で続いて12C1Hに35CLが2つと 37CLが1つくっついたちょっとこの 横軸とここで見てくださいね横立てて そんなのが2種類目ですこれもしここの 質量数えここの質量数っての0との基準と

2:23:40 するならばこの0と比べてこっちに変わる とこのプ2されてるのででこいつはプ2 ですねここの0に比べて質量数が異なって いるでは続い て12Cと1Hに対して今度じゃあ 35CLと37CLが2つの場合これ比較 で言うとここに比べて37が2つだから+ 4ですねはいでま同じように考えて最後 37CLが3つ12C1H37CLが3つ の場合はこれ+6ですとはいいうことで

2:24:27 これ全部質量数が違うのでこれで4種類 こういう風に全部数えていきますよじゃあ 続いてこれちょっと切りがないですけどね ちょっとペース上げていきましょう12C に2H2それに35C3つだったらさっき のこれと比較して+1ですねここが2に なってるから続いて12C2Hこれの場合 っていうのはまこれに+1ですから+3 ですっていう風に考えてくと+5+7です この中で質量数が全部異なっているから今 んとここれで8種類ですねじゃあ続いて 炭素13Cと水素1Hそこに対して塩素が

2:25:15 このパターンだったら 実はこれこれに対して+1ですよね+1 もう結論から言っちゃうとこれ全部一緒 です+1+1+1というかあの+1ってっ てるのはこれに対して+1だから結局これ 実 はこのパターンとこのパターンだと両方 全部かぶってしまうから種類としては増え ませんだからまだこれで8種類ですで 最後13Cと2 Hはいこの時ってじゃあ13C2H35C 3つの場合のここの基準と比べると炭素 水素両方1増えてるからこれ+2ですよね

2:26:02 はいで全部同じように増えるんで+4+6 +8とはいこうなってくると結局まさっき この辺全部結局かぶってしまってたんです けど今回もこの辺が全部かぶっているんで かぶっないのはこれだけということで結果 的に4個8個9個ということで合計9種類 のはい質量数が異なるやつらがいるという こと ですちょっとかなり複雑だったですけど 大丈夫ですかねちょっと今回ちょっと臨機 応変にこんな表で書いてみたけど最悪 頑張って全部書き出せば分かることなので ま頑張って書き出してあげてくださいと いうことで以上が今回のま相対質量とか量 す関係の問題でしたでは以上で原子料の

2:26:50 確認がおしまいということで続いて物質量 をもる見ていきたいと思いますさっきまで の原子量っていうのは原子1粒が軽すぎる からそれなりに分かりやすい質量の見た目 にしようっていう考え方だったんだけど 今度は原子の数が多すぎるってことでもう ちょっと分かりやすく取り扱いたいって いう考え方ですズバ言ってしまうと物質量 っていうのは原子のていうのを箱詰めして 数えようという考え方でしたよねもう1箱 で6.0 10の23個でまとめてしまってそれを1 モっていう風に数えようというのが物質量 です例えるならばこれはお米を1号2号 って数えるような感覚ですよねお米って 例えばじゃあ6500粒炊きましょうとか ね1万3000粒たことか言われても困っ ちゃうということでまとめて1号とその2

2:27:38 倍の2号みたいな風に数えたりすると思い ますそれと全く一緒でこのえっとこの数 この数っていうのを1まとめにして1m1 箱って風に数えるのが物質量だということ ですでは続いてじゃあ何でこの数を1箱に しようとしたかですけどこれは原子量とか が関係してましたよねこれ炭素12を例に 取るならばこいつ1粒持ってくるとこんな すごく見にくいグなんですよねこいつを 6.022x10^23と同じ数字になる とこうなると原子量と物質量がすごく便利 になってくるんですね今この実際の質量

2:28:26 かる個数で12gってなったのをこれを 実際の質量を原子量にこの個数っていうの をモルに置き換えてしまって も数字的にちゃんと正しくねこれと全く 同じ数字になるということでだからも全部 この原子量とモルで計算してもいいよねっ て話になってくるわけですよこういう風に 定義してあげればなので [音楽]

2:29:15 6.022x10^23モル計算を見て いきたいと思うんですがちょっとその前に いくつかだけちょっと準備の確認がてらね ちょっといくつかの概念だけ確認しておき ますではまずはモ質量ですねこれは原子量 とか分子量に単位がついたものでした元々 原子量っていうのは特に単位がなかった ですよね適当に決めた値でそっから相対的 に決めてたんだけどただモルが定義された ことで1モル集めたら12gになるような 量だよっていう風にこれで単位がついたと いうことでこいつにGパモっていうのを つけたとこれがモ質量ですまだから別に 原子量って呼ぼがモル質量って呼ぼうがま 大して違いはないんだけどま一応知って おいてくださいで続いて2つ目モル体積 ですよねもうこれもずばり期待っていうの

2:30:02 はこの温度圧力で1mあたり22.4Lに なるよってやつですねもうみんな当然覚え てると思いますがこの数値自体っていうの は機体の状態方程式で計算しただけの値に なってきますまこんな感じでま今後モルで 数えていこうって言った時に1モルあたり のGとか1モルあたりのリットルっていう のが分かったりするとま計算がはかどるよ ねっていうようなのがこいつらになってい ますそしてもう1つ確認しておきたいのが 化学反応式ですね最初に言っておきたいの が科学基礎で化学反応式最初に勉強する時 にこの係数の合わせ方とか色々勉強すると 思うんだけどももうすでに無期科学とかを 勉強したみんなだったらそんなことしない ですよねほとんどの反応っていうのは反応 の仕組みに注目して化学反応式書くから

2:30:50 わざとあの未定係数法みたいなこんなこと やったりほとんどしないはずですまだから 今回書き方については一切解説はしません ま一応化学反応式がどんなものかだけ確認 しておくとこれは反応のレシピでしたよね はい例えばまここに書いた通りまこの絵の 通りですまあH2ってのが2つあって酸素 2つがあったらこれができるよという話 ですはいでなんでわざわざ反応のとかいう 風な言い方をしてるかって言うとたまに こんなこと聞かれた時にちょっと困る人が いるからです水素30粒酸素30粒を入れ て感完全燃焼させたら反応後どんな量的 関係になりますかともこれは当たり前すぎ ますよね当然これ30粒と30粒用意した

2:31:35 とでもこのレシピを見るに2粒と1粒で 反応するからこれ酸素多すぎるんですよね はいこれこれ水素を全部反応させても酸素 余りそうだなということで実際反応するの はこの30粒が全部消えたらその半分の量 しか反応しなくてそれによって30粒が出 てくるとこの計算の結果0粒15粒30粒 になるはずですということですよねなんか たまにこの水素と酸素を1対1の割合で 混ぜたとか言った時にもう反応式をそう いう風に書こうとする人とかがいるんだ けど式ってそういうものじゃなくてもう 事前に起こる反応のレシピを書いとくって いうものなのでまこの辺りは注意をして

2:32:22 くださいまあ大丈夫だと思うけどねでは 以上でま物質料からそれと関連するま科学 計算のためのツールを確認し終わったので じゃあ実際にこっからはみんなのね難関で ある科学計算の方写っていきたいと思い ます科学計算は話すこと多いので3部構成 で見ていこうとは思うんだけどもまただ 今回は一斉解説ということなのでますごく 手取り足とりやってもしょうがないと思う からこうやって具体的な問題を解きながら ねま戦いながら成長していくタイプでやっ ていこうと思いますじゃあ早速1番科学の 基本的な計算が単位変換でしたよねモルに 注目して単位を変えていけば答えに たどり着けるよということでじゃあ01 から見ていきましょうまず3.0下10の 24個の酸素原子これは何gに相当するか

2:33:08 ということで3.0下10の24個と もちろん個数で数えるのは難しいのでを 使って考えるためにこれをモルに直します 直し方はこうでしたよね6.0下10の 203個原子を集めてあげればそうすれば それが1もということでこれで個数という 単位が約分できて酸素のモルに直りました ということでした1mっていうのが= 6.0か10の23個っていうのがあるの でこういうイコールになるようなものを 分母分に持ってきてあげれば まこういう風にね単位変換ができるんでし たよねで続いて今回原子量が与えられて いるので酸素原種っていうのは1mあたり

2:33:56 1M集めてあげればそいつが16Gだよと いうことでこれでモルが消えて酸素のGに なったとあとは計算するだけですね一応 計算も軽く見ておくと10の203乗で 割り算したらこれ10が1個残って3下 10で30ですよね30を6で割り算すれ ば5が残るので5く16は80gとなり そうですはいまこんだけですねもう どんどんいっちゃいますよ続いて例に 5.6LのCO2は何gかとこの温度と 圧力ってことは22.4Lで1mにな るっていうモル体積さっき紹介したので これを使ってモルに直していきます5.6 Lっていうのは22.4L集めてあげると

2:34:45 1になるはずの量ということでこれでLが モルに直りましたこれがCO2のモルです ねそしてCO2っていうのはこれ分子量 計算してあげればこれ映らないですねCO 2分子量計算してあげれば12+16+ 16で44なの でこいつは1M集めてあげれば 44gだからこれでモルが消えて はいこれでよいしょとco2のGになって いますねまあとはこれを計算していくだけ ですまあ5.6って4倍したら22.4に なるのでこれ割り算するとこれ4が残り ますねでこの4とこれ割り算すると11で

2:35:33 結果11gが答えになりそうです続いて 最後03ですね20gのエタンを完全年少 させて発生する水のGということで完全 燃焼化学反応が関わっている化学の関わっ ていたら反応式を書くしかないんだけども 反応式は何粒が何粒になるかっていう式の ことだから当然モル粒の数で数えていく 必要があるとだからこの辺のグラムって いうのは後でまモルで考えていくことに なりそうですとはいえまずはね反応式を 書かないといけないので書いていき ます基本的には反応式っていうのは反応の 仕組みで書くんだけども燃焼反応に関して は係数合わせで書いてあげればいい でしょうとよいしょこんな感じで完全年少 だから完全酸化物であとは2個の炭素から

2:36:19 2個のCO26個の水素からは3個のH2 ですよねあとはこの酸素を見て燃焼に使わ れたのが72と分かりますもし分数が嫌 だったら全体を2倍してあげてくださいま でも今回ま特に影響ないのでこのままです では続いてじゃあこいつらがどんな反応で どんな量的な変化が起こったかを考える ために反応前の全ての物質量とそれらの 変化量とその後結局反応後どんな量になっ たかっていうのを見ていきますもちろんま 慣れてきたらこんなね面倒くさいこと書か なくていいんだけども一応今回初めてなの で丁寧に書いておきましたまず今回用意し たH2えのC2H6っていうのは20g

2:37:06 ですがエタンは分子量30なので30g 集めたら1mだよねっていう風にやって あげればモルという単位に変換されます で今回酸素とかCO2は興味ないので ちょっと書かないできますよでま完全年少 なので酸素は十分あって全て燃えたとは 思っていいんだけどで発生するH2とま 元々こいつは0でしたそこに対して今回 こいつ全てが反応して消えるわけですよね だからこれ計算すると2Mですが3Mが 反応してしまってその 結果1粒から3粒発生するっていうのが この化学反応式だからマイナス えっと

2:37:52 2モルかけることの3ですよ ねこれが発生する水とあとは計算して あげれば反応後エタンは0になって水が2 Mになるということが分かりますねこんな 量的関係見てあげればこれをえっとかける ことの水っていうのは分子18だから1 集めると18gだよねっていう風に計算し てあげれば36gとこれが答えになってき ますま問題ないですよねこんな風に単位 計算していくっていうのが科学の基本的 計算なのでこれはできるようにしてあげて くださいそしてここでちょっと補足的な話 をさせてください今紹介したのは1番機械 的に計算できる方法なんだけどももう

2:38:39 ちょっとこなれてくると感覚的にイメージ で素早く立引することもできますその話 標準編と称してやっていきたいたと思い ますまだこちら慣れてない人はあの聞か なくてもいいので飛ばしてくださいはい まあ1番言いたいことっていうのは小学生 の基本的な計算っていうのをきちんとでき ていれば実は科学の計算もその延長で できるよということですま特に注意して おきたいのは割算なんだけどもま割算って ちょっといろんなイメージの持ち方あると 思うけどこの辺ねちゃんと理解していると 結構素早く意識できるとま例えばチーム分 けっていうのはま40人のクラスがいて これ5人ごとに分けましょうって言ったら 5で割って8チームだよみたいな風にやり ますよねこれが1番基本的な割り算とま ただ今の考え方は整数とか割り切れる場合

2:39:24 によく使う話でもうちょっと一般的に言う と割合とか比率ですよね例えば100gの お肉が200円だよって言われて測り売り じゃあはい60g買いたかったらどうなり ますかとかまそういうのを考えたい時 じゃあ100gで200円っていう時って ま100gで200円の時100g買っ たら200円なんですよなんか小泉公文的 な感じになってますけどはいで一方で 100gで200円なんだけどこれを 200g買うって言ったらこういう風に 割り算してあげれば2倍量って意味合に なりますよね200くこれをやってあげれ ば40000円っていう風に出るわけです よじゃあ150gだったらみたいそしたら

2:40:13 100gこの150gを100で割って あげればまこいつに対してま割合として どれだけの割合かっていう計算になるので 150÷100ってやってあげればこれで 1.5で100に対する1.5倍の量だ よっていう計算になるわけですよねまだ から200かなんか小学性の授業やって ますね今気づいたらはいこういう風にやっ てあげれば30000円みたいに出るわけ ですよはいていう感じであの割算ってま チーム分けだったりま割合だったりだっ たりこういう未があるよとこのたりを意識 してあげるともうちょっとさらさらと意識 していけそうですじゃあちょっと01から 見ていきますよ例えば今これま当然Gって

2:40:58 これで考えていくからこの個数をモルに 直せたら簡単に計算できるんですじゃあ 3.0下10の24個ってどんなモルなん ですかて言うと例えばこんな粒3.0下 10の24乗ここにあるとしてそのうち 6.0下10の23条こでこうやって救い とってあげればこれが1mなんですよね はいで次ここの6.0下10の23条取っ てあげればこれも1mなんですよこれで 合わせて2Mこんな風にこの合計の個数を 6.0下10の23乗ごとにチーム分けし てあげたらその個数がモルなんですよねだ からすごく素直に考えて3.0下10の 24乗っていう全部の量を1グループの数

2:41:46 で割り算してあげればこれがモになると あとはかけるかことの原子量っていう風に やってあげればまこれで計算ができますと はいこんな風にもういきなり分数でドンて 書いちゃうこともできますまこなれてき たらこういう風にさらっとやっていきたい ですねじゃあ02の方も一応見ておくと 5.6LのCO2何gかともし今回これ 22.4Lっていう体積だったらこれが1 mなんだけども今回はその中のこう1部分 ですよね5.6Lだからだからま少なく とも1mよりは少ない量になるんだけども じゃあ具体的にこの割合として22.4L に対して何割ぐらいここにいるかって言う とそれは

2:42:32 22.45.6なわけですよてことはま これが22.42.4っていう割合だっ たらそれって100%だから1mなわけだ けども今回は22.4のの5.6ってこと だからからこのモルというのが今回存在し ているモルになりますとこれまもうやら ないですけどかける分子量ってやって あげれば答えが出ますねまこんな感じで こなれてきたらもうなんだろうな割算とか 分数とか掛け算とかまこういうのの イメージでストレートに割と利ししていけ てま自然と単変化もできていくって形に なるのでまこなれてきたらまこういう風に やってあげてくださいまあ小学生の授業 みたいになりましたけどもまこんな形でし たじゃあ続いてまこれが1番基本の単位

2:43:20 変換でしたが続いて2つ目ノード計算に ついても見ていきたいと思いますま濃度 計算に関してのポイントはまず1番大事な のが定義ですよねもうこれ特に言いません けどこれちゃんと覚えといてくださいと 1番重要なのは忘れやすいのは質量モノド の時に溶媒だよってことねこの辺り1番 間違いやすいところなので注意して くださいで続いて2つ目の注意として たまに濃度って全体量が不明な問題出て くることがあるんですこれまた後で見て いくから具体的にはねはい濃度っていうの はあくまでこの例えばカップ1杯のスープ があっても鍋1杯のスープがあってもその 濃さっていうのは変わらなかったりする じゃないですかだから濃度って全体量が

2:44:07 不明でも定義できる値だったりするんです よねでも問題解く時にあたっては全体量が 分かってないと結構解きづらいじゃない ですかスープ1杯なのか鍋1杯なのか 分かってない問題って解きづらかったり するだから結構そういう問題が出る時に 混乱する人がいますそういう時は好きな量 から始めていいよとだからま1番分かり やすいのは1Lとかねあとは1kgとか そういう分かりやすいから値からスタート するとやりやすいのでこれも注意点ですま じゃあもう実際に具体例で見ていって しまいましょうまずは01ですね0.10 0/Lこれモルノドですねの流産水用液 50mlの中にはH+が何個あるかともう

2:44:52 どんどんいっちゃいますよ今回これももし 1Lあれば0.1MPERLっていうこと なんだから1Lあればこの量だとじゃあ2 Lあれば掛2Lだし3lあれば掛3lのも あるよってことなんだけど今回50ml ってこと ではいまL掛け算すればいいですよねはい これを掛け算してあげればまリトルが消え てモになる とこれで分かるのが流3分子のモルですね hso4の モル今回知りたいのはH+の個数という ことでまずH+の情報に直す必要があり ます先ほどちょっとあんまりちゃんと言わ なかったけど単位変換していくんだけど

2:45:40 ただただモルに直す個数に直すじゃなくて こうやって話の途中で流の情報からH+の 情報に守護を変えていかないといけない 場合とかがあるからこういうのはきっちり と注意をしてくださいということで今回の 問題に関しては2かの3である流3という のはこれ電流することでH+2つとSO4 2-1つにのこの3粒に分裂するので1粒 あたり2粒のH+が出てきますよねだから 下2これでH+の モルでそのの個数を求めるためにはかける ことのま一応丁寧に言うならば1M集めて こればそれが6.0か10の23条だよと

2:46:26 いうことでこれでモルが消えて個数に 変わるとあとはこれを計算するだけですね えっと一応じゃあ計算するとえっとどう しような2かこの0を消してでここのあ これ25この25で10になってその10 とこの0.1を消して1にしてしまい ましょうそうすると1/100だけが残る のでこの1/100とここ2個分約分して あげれば6.0か10の21条になりそう ですはいまこれが01ですねじゃ続いて0 2今回の02はちょっと注意点が多いです けどまず1つ目の注意点は質量モル濃度だ

2:47:12 ということこいつは溶媒のkg分の溶質の モルということで今回は水水のkg分の cuo4のモルということだからこれ順番 に水のkgを求めてその後cuo4のモル を求めて分数にしてあげればよそうですで とはいったものの今回ここに水が入って しまっているっていうのも面倒くさい ところですよね25gの一部が水で一部が 洋室になっているのでそれを計算しないと いけないということでそれに注意しながら 計算していきましょう今この5水馬物って いうのはcuso4の式量が160で水5 個分が90だから全体250のうちの割合

2:48:00 として160の割合が溶質で90の割合が この水になっているとってことはじゃあ水 の量から計算していきますよH2ももと 141gの水があってそこに25g加えた こいつのうち の 25090の割合っていうのが水になって いるということでこれを計算してあげれば 150gつまりは0.15kgってのが水 の総量です続いてcuso4っていうの は25gのうちの

2:48:45 250のうちの160という割合がCS4 これでGです ねはいであとはかけること の実際こいつは 160g集めれば1mだよということで これでGが消えてモルになるこれを計算し てあげればOKですねそうするとまここ 25バババって色々全部消えて0.10M になりそうですよってあとは定義に戻して あげれば水のkg0.15kg 0.10mということでまこいつは23 ですね2M/mですこれ少数に直すんだっ

2:49:34 たらま13で0.3331/3は066 っていう感じなのでま禁止すると0.67 とかでいいですかモルパkgが個体になり ますオッケーでしょうかちなみにここで ちょっと小さい補足を入れておくと今回 溶質のモルっていうのは一旦割合でね こいつの量に直してからモにしたけども水 物の状態のまま考える方法もありましたよ ねこれ水和物のモルを出してあげれば 例えばじゃあこの水物が10粒あります よって言ったらそれってこいつ10粒と こいつ50粒からできてるってことだから だから水和物のモルと4のモルって等しい わけですよねこれ大丈夫ですかこいつが

2:50:20 10粒あればこいつがこうやって分解され たら10粒と50粒になるから結局モルと しては同じになるってことで水馬物のまま 考えてあげても構いませんまこの辺りの話 はまた多分中和適てな時に出てくるのでま ちょっとその時にもうちょっとちゃんと見 ましょうでは最後03ですね98%流産の モ濃度はいくらかという問題です今回これ は全体量が不明な場合です ね濃度しか与えられてないから果たして目 の前にどのぐらいの量の能力酸があるか 分からないのでちょっと混乱する人がいる と思うけどもただこれは好きな量で考えて いいんですよね今回モル濃度って1L あたりどんだけかっていう値なのでじゃあ

2:51:06 1Lの時で考えてしまえば良さそうです1 Lあるんだったらじゃあ溶質はどれ何モル ぐらいあるかと1Lっていうのは1000 立方cmでこれかけることのはい1立方 cmあったら1.8Gってやってあげれば これで溶液全体のGですこれ溶液のG溶液 のGでも今知りたいのは溶質の情報ですよ ねそんな時にこの濃度を使ってあげれば よくて溶液100gある時 溶液100gある時に溶質は98gだよっ ていうのが98%の意味でししたよねこれ

2:51:53 を掛け算してあげればこの守護が変わって 溶質のGになります とこれで溶質のGになったのであとはモル に直していくだけで流産っていうのは分子 量が98だから 98g集めるとそれで1mだよねという ことでこれでGが消えてえっとこちらで モルになりますこれで流産溶質の モルあとはこれを計算してあげるだけで 98約分できて100もこの辺消えるので 18ですかね=18mとなり ます今回これ1Lの中に18Mあるという

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