原子の集合体は崩れないの？

質問

最近原子を習ったのですが、形をもつものは原子が無数に敷き詰めあってできていると学んだのですが、なぜ敷き詰めあった原子達は分離したりすることなくそこに留まっているのでしょうか?
なぜ砂のようにして崩れる事が無いのでしょうか。

回答No.3

noname#70525 · ベストアンサー

我々の目で見るとガッチリ固まって動いていない物も、もっと小さな目で見ると違って見えるものです。

原子の集合体は、バネの様なもので互いに引っ張りあっています。

原子同士をつなぐバネと言えば、分子を作る化学結合がまず浮かんで来ますが、この場合のバネはそれよりも千切れやすいものです。

このバネが強く働いて、「原子の集合体が形を保っている」のが、【固体】です。我々の目で見ても分からないのですが、実はわずかにグラグラ揺れています。温度が上がると、この揺れが大きくなって、バネが千切れてきます。ある程度千切れてくると、原子の集合体は「砂のようにくずれ」てしまい、【液体】となります。さらに温度が上がってほとんどのバネが千切れ、原子があっちこっちへ飛び回るようになったのが、【気体】です。

もっともっと温度が上がると、化学結合でさえも千切れてしまいます。

こういう観点で、固体・液体・気体などを捕らえれば、「原子の集合体は砂のように崩れることもある」となるでしょう。ただし、「我々が普段暮らしている範囲では、砂のようにして崩れることはない『ように見える』」という風に言えるんじゃないでしょうか。

回答No.2

htms42

原子と原子が結びついて物質を作る仕組みを化学結合といいます。
化学結合の種類は大きく言って３つです。分子間力を入れると4つになります。

（１）原子が集まって直接物質を作る
　・金属・・・・・金属結合（鉄、銅、アルミニウム、金、銀、・・・）
　・高分子・・・・共有結合（ポリエチレン、ナイロン、ダイヤモンド、・・・）

（２）原子がいくつか集まって塊を作る。その塊が集まって物質を作る。
（ⅰ）原子１つ、またはいくつかの原子が集まって出来た塊が電気を持っている場合、
　　・その塊をイオンと言う。
　　　原子1つで出来たイオン・・・単原子イオン
　　　複数の原子で出来たイオン・・・多原子イオン
　　・正の電気を持つイオンと負の電気を持つイオンがある。
　　・正負の引力でイオンが集まって物質を作る。
（ⅱ）いくつかの原子で出来た塊が電気を持っていない場合、
　　・その塊を分子という。
　　・分子を作る結合・・・共有結合
　　・分子が集まって物質を作る時の結合・・・分子間力
（ⅲ）イオンと分子の関係
　　・単原子イオンは原子からできる。
　　・多原子イオンは分子からできる
　　　（多原子イオンの中の原子と原子を結び付けているのは共有結合）

これ等の結合で物質が出来ています。
結合によって物質を分類します。
金属、イオン（結合）性物質、分子性物質
物質の種類は多いです。結合する材料の数、組み合わせの数で決まります。この中で一番種類の少ないのは金属です。他の２つに比べて極端に少ないです。
金属元素の種類は周期表の左側にある元素です。全体の約２／３です。純物質としての金属の種類は８０ほどだということになります。

イオン性物質は特殊なものではありません。地殻を作っている物質のほとんど全てはイオン性物質です。岩石はイオン性物質です。ほとんどの金属元素は化合物として存在しています。金属元素の化合物はイオン性物質です。教科書では食塩がでてくると思います。食塩は海水中に多く含まれています。地球表面に多くあるイオン性物質の中で水に溶けやすいものが海に流れ込んだ結果です。

＃１のご回答の中には「イオン結合は例外的なものである」と書かれています。おかしいと思います。
結合の仕組みは特殊なものではありません。その結合で出来ている物質が珍しいわけでもありません。

回答No.1

sanori

こんばんは。

それは、原子同士が結合している（引き合っている）からです。
その次に、当然、「なぜ、原子同士が結合しているのか？」という話になるわけです。

実は、結構難しい話です。

原子は、プラスの電荷を持つ原子核と、マイナスの電荷を持つ電子から成り立っているということはご存知ですか？

原子というのは、陸上競技場にたとえれば、
・陸上競技場の大きさが、原子の大きさ（＝電子が存在する範囲）
・競技場のど真ん中に置いた硬貨１枚の大きさが、原子核
です。
つまり、原子というのは外見から見れば、電子しか見えません。

２つの原子同士が近づくとき、お互い、相手のマイナスしか見えません。
マイナス同士は反発するはずですから、普通に考えれば、原子同士は反発しあって、結合することなどないはずです。

イオン結合というのはありまして、これは、唯一、「プラスとマイナスが引き合う」結合です。

イオン結合
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3%E7%B5%90%E5%90%88

しかし、イオン結合はむしろ例外であって、世の中に存在する結合の大部分は、それより難しい仕組みで成り立っています。

以下が、その代表的な例です。

共有結合
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%B1%E6%9C%89%E7%B5%90%E5%90%88

金属結合
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%91%E5%B1%9E%E7%B5%90%E5%90%88

以上、ご参考になりましたら。