化学式と分子表記の違いについて

質問

(http://okwave.jp/qa4813014.html)
こちらの質問を参照したのですが分かりませんでした。

私が知りたいのは化学式と分子や原子の表記の違いです。
たとえば、水素原子(酸素原子)はH(O)、水素分子(酸素分子)はH2(O2)。
理解が曖昧な部分もありますがこの部分はある程度は分かります。
問題は水素(酸素)を化学式で表す場合にH2(O2)と表記する理由です。

銀原子(鉄原子)はAg(Fe)なのに、なぜ銀分子(鉄分子)というものが存在せずにAg2(Fe2)という表記が許されないのか。
なぜ、銀の化学式がAg2(Fe2)ではなく、Ag(Fe)なのか。
この理屈が分かりません。

私自身の理解も曖昧であるくせに恐縮ですが、実はこれを中学生にも分かるように説明したいのです。
どうかご教授よろしくお願いします。

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回答No.4

Tacosan

「分子」があるかどうかが問題.
「分子」があるときには, 「その分子を構成する原子の数」をもって「分子式」とします. 水とか水素分子などはこのパターン.
「分子」がないときにはしょうがないので「組成」で表現します. 例えば純粋な鉄は「100% 鉄」なので Fe ですし, 黒鉛やダイヤモンドも「100% 炭素」なので C と表現します. また, イオンの場合にも組成で表し, 食塩=塩化ナトリウムはナトリウムイオンと塩化物イオンが 1:1 なので NaCl, 塩化カルシウムならカルシウムイオンと塩化物イオンが 1:2 の比で存在するので CaCl2 と書きます.

お礼

ありがとうございました。

回答No.3

marries

高校科学Iでよくわかります。

金属は「金属結合」という原子がきれいに並んだ状態で存在します。

酸素などはＯ２をひとつとした粒で空気中に存在します。まあそれがうじゃうじゃあるんですがね。
分子結合といいます。

イオン結合という、電子を共有して分子をつくるものもあります。

これらの物質の存在するひとつの粒の形を表したものを「化学式」といいます。

あっているかどうかわかりませんが参考までに。

回答No.2

noname#160321

>なぜ銀分子(鉄分子)というものが存在せず
現実にＦe2という「化学種」がその辺をうろついていることが無いからです。Ｆe2はあったとしても非常に特殊な環境でしか存在しません。Ａg2も同じです。
一方Ｈ2やＯ2はほとんどその形でしか存在できません。原子状のＨ1もＯ1も非常に特殊です。Ｏ3はオゾンですから分子として存在しますがＯ4は事実上無いですし、Ｈ3はもっとめずらしいでしょう。
この辺は「自然というコンピュータに聞いてくれ」と言いたいです。
なおＦeとかＡgとか書いても、＃１のお答えにあるとおり原子で存在する訳ではなく「金属結合」を作って存在している訳ですのでＦe1とかＡg1とかは非常にめずらしいでしょう。金属は「慣例として」原子数を書かない事になっているだけです。書こうとしても、実際幾つあるのか正確には分かりません。ある金属塊の重さから質量を求め原子量で除しても、アボガドロ数の有効数字同様、十桁以上書いたら「間違い」でしかないです。

お礼

つまり理屈ではない、ということでしょうかね。
実際は電子などが絡んでくればもう少し筋道を立てて説明することもできるのでしょうけれども今回はこれで十分です。

回答No.1

okazariY

水素原子は共有結合で二原子ないと結合できませんが、金属原子は金属結合といって特に何原子で一分子という結合の仕方ではありません。そのためFe2という表現ではなく、Feとなっています。ただし、鉄を含んだ分子（ヘモグロビン）などのように分子中に金属がある場合にはその数だけ（Fe2など）記載されます。

補足

回答ありがとうございます。

イメージとしては

水素原子と水素原子が共有結合で結びつき水素分子になっている。
水素は水素分子が並んでいる物質である。
化学式は物質の構成を表す式であるから水素の化学式はH2と表す。
(イメージとしては原子と原子がくっついているもの=分子 が並んでいる物質を○2と表す?)

鉄原子は金属結合でただ鉄の中に並んでいる。
鉄は鉄原子で構成されているから鉄の化学式はFeと表す。
(鉄原子がくっついているというよりもただ並んでいるだけのイメージでしょうか?)

前者と後者の違いは金属であるかどうか。でしか説明できないのでしょうか?
なるべく噛み砕いた言い方で説明したいのです。