物質の分類を理解する
混合物と化合物の違いは何でしょうか？ はっきりしないままこれらの言葉を使っていると何が混合物で何が化合物かを見分けることができなくなります。
このためには、次の物質の分類を理解していなければなりません。下の図で確認しましょう。
この図を見て分かることは？
・混合物は純粋な物質（純物質）と対になっている
・純粋な物質（純物質）を分類すると、化合物と単体に分解できる
・そもそも混合物と化合物は、同じレベルで分けられる分類ではない
では混合物や化合物や単体を分類するときに、何に注目したらいいでしょうか？
物質を分類するときは化学式になおして判断しましょう。
以下の解説で詳しい見分け方を見てみましょう。
単体と化合物の違い
まず、純粋な物質は省略すると純物質とも言います。両方とも同じ意味です。最近の教科書では「純粋な物質」と書かれていることが多いです。それでこの記事では、以降は純粋な物質という言葉に統一して解説します。
純粋な物質とは、化学式で書いたときに、１つの化学式で表すことができるものです。
まず化学式はどのようにルールで書くでしょうか。化学式は元素記号からできています。元素記号は最初が大文字になっています。それ以降は小文字です。元素記号は、英語やそれ以外の言語から取られているので、あまり馴染みないものも多いので注意が必要です。
このルールで化学式を書くと、次の２パターンに分類できることが分かります。
例）銅 … 化学式ではCuです。ラテン語のスペルの最初の２字を取ってCuになっています。最初だけ大文字になっています。
例）硫化鉄 … 化学式ではFeSです。鉄はFeで、硫黄はSです。２種類の物質が化合して1つの物質になっています。ここで注目できるのはFとSの大文字が２つあるということです。このことから、FeとSの２つの元素記号を使っていることが分かります。
このことから純粋な物質は、次の２つに分類できることが分かります。銅のような物質を単体、硫化鉄のような物質を化合物といいます。それぞれどんな意味があるでしょうか？
単体
単体は１種類の元素からできている物質のことです。
化学式を書いたときに、先頭に大文字が１回だけ出てくるものです。
具体例：酸素(H2)、窒素(N２)、塩素(Cl2)、水素(H2)、鉄(Fe)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、炭素(C) など
化学式を見てみましょう。先頭に１回だけ大文字が出てきます。
このことから１種類の元素しかないことが分かります。
化合物
化合物は２種類以上の元素からできている物質のことです。
化学式を書いたときに、先頭以外にも複数回大文字が出てくるものです。
具体例：水(H2O)、アンモニア（NH3）、硫化鉄(Fes)、酸化銅(CuO)、炭酸水素ナトリウム(NaHCO3) など
化学式を見てみましょう。先頭以外にも大文字が複数回出てきます。
このことから２種類以上の元素が含まれていることが分かります。
単体と化合物を以下の表にまとめてみました。大文字に注目しましょう。
純粋な物質は、別の視点で分けることもできます。このことは別の記事をご覧ください。
化合物と混合物の違い
最後に混合物とは何でしょうか？ 混合物は２種類以上の物質が混ざったものです。つまり混ざっただけなので、１つの物質にはなっていないのです。
それでは化学式で考えるとどのように表すことができるでしょうか？
化学式を書いたときに、そもそも１つの化学式で書けません。
具体例：食塩水(NaCl と H2O)、空気(N２ や H2 や CO2 など)、砂糖水(C12H22O11 と H2O) など
化合物と混合物を以下の表にまとめてみました。
上のイラストを見ながら、詳しく見てみましょう。
塩化ナトリウムは NaCl、水は H2O とそれぞれ１つの化学式で表せるので、塩化ナトリウムで１つの物質、水で1つの物質で、別々の物質です。ちなみに２つとも化合物です。
食塩水は NaCl と H2O の２つの化学式が必要になります。このことから２つの物質がただ混ざっているものといえます。あくまでも混ざっているだけなので、１つの物質ではないのです。
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