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要素は、原子核の周りに陽子、中性子および電子を持つ原子で構成されます。化学物質は、互いにリンクされた1つ以上の異なる要素で構成されます。要素と物質には、単純さ、複雑さ、記号、式など、いくつかの違いがあります。
シンプルさと複雑さ
元素と物質の主な違いは、元素が単一の原子で構成されていることです。要素は既に可能な限り最も単純な形式であるため、要素を分割することはできません。 118の既知の化学元素があり、それぞれに原子番号と特定の質量があります。一方、いくつかの元素が結合して複雑な化学物質を形成する可能性があります。たとえば、ナトリウム、炭素、酸素、水素の各元素は、過炭酸ナトリウム(過水和炭酸ナトリウムとしても知られています)と呼ばれる複雑な物質を形成します。過炭酸ナトリウムは、実際には物質炭酸ナトリウム(Na2CO3)と過酸化水素(3H2O2)の組み合わせです。
記号と数式
要素は、記号で表される方法も物質と異なります。例えば、酸素元素は文字「O」で示され、窒素元素は文字「N」で表され、カリウムは文字「K」で表されます。ただし、化学物質は2つ以上の要素の混合物であるため、特定の式を使用して分子内のすべての化学物質を表します。たとえば、物質の塩化ナトリウム(食塩)は、式NaClで表されます。尿酸はより複雑な物質であり、その式はC5H4N4O3です。
差別化要因
元素はその原子番号によって特徴付けられます。たとえば、水素の原子番号は1、ナトリウムの原子番号は11、アルミニウムは13、銀は47です。一方、物質は化学結合によって特徴付けられます。たとえば、食塩はイオン結合に基づいています。イオン結合は、原子がその電子の1つ以上を別の原子に移動するときに形成されるものです。
イオン結合の例
ナトリウムは最も外側の殻に1つの電子を持ち、塩素はこの殻に7つの電子を持ちます。このように、これらの要素はどれも実際には安定していません。次に、ナトリウムは最も外側の電子を塩素に渡し、陽イオンになります。塩素は電子を受けてマイナスイオンになります。正と負の電荷は互いに引き付けられ、2つの要素の静電的性質によって一緒に保持されます。結合が形成されると、各元素は価電子殻に8つの電子を持ち始め、より安定します。