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窒素の化学式

窒素は地球上の大気にどれくらい存在しているかご存知ですか?
授業で習ったかもしれませんが、空気中のおよそ78%を占めています。
私たちは知らず知らずのうちに窒素に接しているということですね。

さて、今回は窒素の化学式を解説します。

窒素の化学式はN2です。とても簡単ですね。 しかし、ここで注意しておきたいのは、分子にも原子にも窒素と呼ばれるものがあるということ。

まず、原子の窒素とは単純にNだけです。この状態で存在することはほとんどありませんが、N2とは異なります。原子を軽くおさらいすると、原子とは抽象的な概念であった元素を、実際の粒子に具現化したものです。

つまり、原子の窒素とは、周期表上の窒素元素を具現化し、実際に電子を7つもった最小の粒子ということです。 次に、分子の窒素は、原子の窒素Nが2つ共有結合したものです。 そして、大気中に存在している窒素は分子状態になります。原子の窒素が存在できるのは、地球上ではほぼありえず、あったとしても実験のフラスコの中だけだと思います。


窒素が分子を構成する様子

それでは、実際に原子の窒素が共有結合をして、分子の窒素を構成する様子を見てみましょう。

このように窒素原子は互いに3本の手を出しあい、握手していることが分かります。 これが窒素分子の状態です。これは暗記するというよりも、上の図ごと覚えてしまうと、応用が利きますね。

ちなみに、窒素と同じように同一原子が手を繋いで、分子を形成している物質が我々の身近にまだあります。それは「水素」と「酸素」です。

水素は燃焼することによって水を作ったり、燃料電池車に用いられることもあります。酸素は大気中の約20%を占め、窒素と同様に私たちが知らない間に吸い込んでいる気体です。それらの分子の様子を見てみましょう。

水素と酸素を見ても同一の原子が互いに手を出し合い、握手することで分子を形成していることが分かります。

さて、今回は窒素の化学式と、それらに似た水素と酸素の化学式を見てきました。化学式だけを聞いてくる問題はほとんどありません。文章中や化学反応式の中に出てくることの方が多いので、どんな形をしているかを覚えておきましょう。

 

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