【学習履歴】1/14(月)

1/13(日)

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なし

その他
食品関連明細書 1件
化学のドレミファ(3)

ラジカルについて、腑に落ちるまでまとめてみる

ラジカルについて、時間をかけてまとめました。なぜなら、ここでしっかりやっておかないとマズいと思ったからです。

電子まわりの内容が、わかっているようでわかっていない。うっすら理解できているようで、説明しろといわれるとあやふや。今日はこの怪しい部分にきちんと向き合う時間を取りました。

ノートを20ページほどまとめ、「ふんわりわかっている」という状態から、しっかり説明できるレベルにあげました。

ラジカル

ラジカル:不対電子を持つ原子や分子、あるいはイオンのことを指します。「フリーラジカル」や「遊離基」という別名もあります。

Wikipedia、コトバンク他

キーワード:ラジカルは「活性」である

※英語ではradical→急進、過激の意味があります。

活性って何?

化学の分野では反応性が高いことを示します。

反応性が高い・低いって、どうやって決まるの?

安定かどうかで決まります。

原子も他の動物同様、安定を求めております。自然の原理です。本当は皆、落ち着きたいのです。つまり、不安定なものほど(化学)反応を経て安定になりたがっているのです。

安定しているか、不安定かはどうやって決まるの?

その物質が持つ「最外殻電子の状態」で決まります。

電子殻の法則(ノート)

酸素原子の例

イメージとしてはこんな感じです

ごきげん(安定)酸素サンがラジカルおばさんになる様子

この場合、ネックレスのチェーンが電子殻、真珠が電子となります。

水素坊やがやってきました
真珠が欲しくてうずうずしているラジカル酸素おばさんは強引な手段に出ます
ごきげんに戻りました

まとめ

ラジカルとは、(化学的に)不安定で反応性が高い物質のこと。

【原因】構成原子の最外殻電子の数が最大でないこと

【特徴】酸化作用–方法:他原子との共有/他原子からの奪取

原子の星の物語

原子の星の住民は皆ネックレスをしています。共通のルールがあります。

【ルール1】ネックレスのチェーンは最大4本まで。各チェーン、付けられる真珠の数が決まっている。(だから、目立とうと思って1チェーンに100個とかムリです)

【ルール2】ネックレスが何重か、1本のチェーンにいくつ真珠がついているか、この2点は家系によって代々決まっている。(あっ、付けるのは内側からね!)

そんな中、永久不滅の流行りがこれ!

ネックレスが何重であっても、「一番外側はそのチェーン最大数の真珠を付けること」

この状態で街を歩くのが、一番のステータス!

だからみんなこの状態を求めるのか~。外側が一番目立つしね。

しかし、皆が目立とうと思って競いまくる状況を懸念した王様は、もう1つルールを追加しました。

【ルール3】一番外側の真珠は8個まで!(皆の者、慎ましやかに生きるのだ……)

原子の星はこのルール(と永久不滅の流行り)で成り立っています。

【ルール1】と【ルール2】をまとめたものがこちらです↓↓

住民の一人、ナトリウム兄さんの場合

水素坊や「ナトリウム兄さんこんにちは。一番外側が8個だとめっちゃオシャレなんだよね?兄さん、7個足りないから、僕どこかから7個集めてくるよ!」

「8コが最大のオシャレだと知った水素坊やが、ナトリウム兄さんに声をかけます

ナトリウム兄さん「は?いらない」

そして驚くべき行動に出ます。

水素坊や びっくり

ナトリウム兄さん「7個もらうより、1個取っちゃった方が効率いいじゃん。何事も効率よく。これ、原子の世界も人間の世界も共通っしょ」

「一番外側が8個」になったナトリウム兄さんはご機嫌

終わり

原子の陽性と陰性

よく出てくる原子の陽性陰性という言葉。これは、ネックレスの一番外側を8個にしたいってときに、

真珠を取ってしまった方が早い、つまり電子を減らした方が効率がいい原子を陽性の原子

さっきの例ではナトリウム兄さんですね。

逆に真珠をもらった方が早い、つまり電子を増やしたほうが効率がいい原子を陰性の原子

といいます。

酸素おばさんがそうでしたね。

ということは、陽性の原子は常に「真珠(電子)減らしたいぜ!」って思っていて、陰性の原子は常に「真珠(電子)誰かからもらわなければ」と目をギラギラさせているわけですね。

そして、

真珠が減った状態で安定しているのが「陽イオン」 、逆に真珠が増えた状態で安定しているのが「陰イオン」。

理由:真珠ひとつひとつには負の電荷(-)があり、(-)が減ると全体が(+)に傾き、陽性になる。 逆に真珠が増えると(-)が増えて陰性になる。

以上、ラジカルのお話から始まり、陽イオン・陰イオンの説明を簡単にまとめてみました。

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