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元素の同一性を維持する最小の部分を原子と呼びます。 個々の原子は非常に小さいものです。 1cmの長さの線を作るには、約5,000万個の原子が並んでいなければなりません。 印刷された文章の最後にあるピリオドには、数百万個の原子が含まれています。

化学において原子が基本的な役割を果たしているという考え方は、1808年にイギリスの科学者ジョン・ダルトンが発表した近代的な原子論によって形式化されました。

1. すべての物質は原子で構成されている。
2. 同じ元素の原子は同じで、異なる元素の原子は異なる。
3. 原子は整数の比率で結合して化合物を作る。

これらの概念が化学の基礎となっています。

原子の語源はギリシャ語で「不可分」を意味しますが、原子自体は素粒子と呼ばれる小さな部品から構成されていることがわかっています。 最初に発見されたのは電子で、負の電荷を持つ小さな素粒子です。 電子はよくe-と表現され、右の上付き文字が負の電荷を表しています。 その後、2つの大きな粒子が発見されました。 陽子はプラスの電荷を持つ、より巨大な（しかしまだ小さい）素粒子で、p+と表されます。 中性子は、陽子とほぼ同じ質量を持つが電荷を持たない素粒子である。 中性子は、陽子とほぼ同じ質量を持つが電荷を持たない素粒子で、nまたはn0と表される。 このように、すべての元素の原子は、電子、陽子、そして（1つの例外を除いて）中性子で構成されていることがわかっています。 この3つの素粒子の性質をまとめたのが表3.1「3つの素粒子の性質」です

これらの粒子は、原子の中でどのように配置されているのでしょうか。 ランダムに並んでいるわけではありません。 1910年代にイギリスで行われたアーネスト・ラザフォードの実験により、原子のモデルは「核」であることが判明しました。 比較的質量の大きい陽子と中性子は、原子の中心にある原子核（複数の核）と呼ばれる領域に集まっています。 電子は原子核の外側にあって、原子核の周りの空間を回って過ごしています。

現代の原子論では、ある元素の原子は同じで、異なる元素の原子は異なるとされています。 異なる元素の原子は何が違うのでしょうか。 同じ元素のすべての原子に共通する基本的な特徴は、陽子の数です。 水素原子の陽子は1個だけ、鉄原子の陽子は26個です。 この陽子の数は、原子の正体を知る上で非常に重要であり、元素の原子番号と呼ばれている。 つまり、水素の原子番号は1、鉄の原子番号は26である。

しかし、同じ元素の原子でも、中性子の数が異なる場合があります。

しかし、同じ元素の原子でも中性子の数が異なることがあり、同じ元素（陽子の数が同じ）でも中性子の数が異なる原子を同位体といいます。 自然界に存在するほとんどの元素は同位体として存在する。 例えば、ほとんどの水素原子は、原子核内に1個の陽子を持っています。 しかし、ごく少数（100万個に1個程度）の水素原子は、陽子と中性子を持っています。 このような水素の同位体を重水素といいます。 また、ごくまれに陽子1個と中性子2個を持つ水素があり、これはトリチウムと呼ばれています。

中性原子は、陽子と同じ数の電子を持っているので、全体の電荷はゼロです。

原子を指すとき、私たちは単に元素の名前を使います。 しかし、常に元素名を使用するのは扱いにくいものです。 その代わり、化学では元素ごとに記号を定めています。 原子記号は、元素の名前を1文字または2文字で省略したものです。 慣習的に、元素の記号の最初の文字は常に大文字で、2番目の文字（ある場合）は小文字である。 したがって、水素の記号はH、ナトリウムの記号はNa、ニッケルの記号はNiとなります。 ほとんどの記号は元素の英語名に由来するが、一部の記号は元素のラテン語名に由来する。 表3.2「一般元素の名称と記号」に、一般的な元素とその記号を示します。 表3.2「一般元素の名前と記号」の記号は、化学の世界ではこのようにして元素を表現することになりますので、覚えておいてください。2 一般的な元素の名前と記号

要素 NameSymbol

td

td

tr

tr

r

.

tr

tr

td

。

要素 名前	シンボル
アルミニウム		アル	td	水銀	Hg
アルゴン	Ar	モリブデン		Mo
ヒ素	As	A		ネオン
バリウム	ニッケル	ニ
ベリリウム	Be	窒素		N
ビスマス	Bi	酸素		O
Boron	B	Palladium		Pd
臭素	Br	リン		P
カルシウム	Ca	白金		Pt
炭素	C	カリウム		K
塩素	Cl	ラジウム		Ra
クロム	ラドン	Rn
コバルト	コ	ルビジウム		Rb
銅	Cu	スカンジウム		Sc
フッ素	F	セレン		Se
ガリウム	Ga	シリコン		Si
ゲルマニウム	Ge	銀		Ag
金	Au	Sodium		Na
Helium	He	Strontium		Sr
Hydrogen	H	硫黄		S
ヨウ素	I	タンタル		Ta
イリジウム	Ir	錫		Sn
鉄	チタン	Ti
クリプトン	Kr	タングステン		W
Lead	Pb	Uranium		U
Lithium	Li	Xenon		Xe
マグネシウム	亜鉛	亜鉛
マンガン	マンガン	ジルコニウム		Zr

元素は周期表と呼ばれる特別な表にまとめられています。 簡単な周期表は図3.2「A Simple Periodic Table」に、より詳細な周期表は第17章「付録。 第17章「付録：元素の周期表」には、より詳細な周期表が掲載されています。 周期表の元素は、原子番号の昇順に並んでいます。 周期表は特殊な形をしていますが、これは原子の中の電子の構成を考えるときに重要になってきます（第8章「電子構造」参照）。 周期表をすぐに使えるのは、金属と非金属の識別です。 非金属は、周期表の右上にあり、周期表の右部分を分割している太い線の片側にあります。 それ以外の元素はすべて金属です。

原子記号を使って同位体を表現する簡単な方法があります。

ここで、Xは元素の記号、Aは質量数、Zは原子番号です。

ここでCは元素の記号、6は原子番号、12は質量数を表しています。

また、同位体を示すために元素名の後に質量数を記載することもよくあります。

22.

a)F

b)Cl

c)Br

d)I

答え

すべての物質は原子で構成されており、同じ元素の原子は同じで、異なる元素の原子は異なり、原子は整数比で結合して化合物を形成します。

陽子は電子よりも大きい。

原子番号とは、原子核に含まれる陽子の数です。

同位体とは、同じ元素でも中性子の数が異なる原子のことです。 がその例です。

a) 同位体

b) 同位体ではない

c) 同位体ではない

a)

b) 19K

c)

95A

a)Na

b)Ar

c)N

d)Rn

a)シリコン

b)マンガン

c)鉄

d)クロム

です。