主な違い – 元素 vs 分子 vs 化合物

元素、分子、化合物という用語は、この記事で後述するように異なる定義と性質を持っています。

私たちはしばしば、あらゆる分子の名前として化合物という言葉を使いますが、すべての化合物が分子だけというわけではありません。

化合物と呼べる化学種は他にもたくさんある。

元素とは、化学的手段でそれ以上分解できない物質です。

分子とは、2つ以上の原子が化学結合を介して結合した物質です。

化合物は、異なる種類の原子が化学結合で結ばれた分子です。

したがって、化合物も分子の一種であるが、両者は同じではない。

元素、分子、化合物の主な違いは、元素が化学的手段でそれ以上分割できない物質であるのに対し、分子は化学的手段でそれ以上分割できる物質であり、化合物も分子の一種ですが、異なる種類の分子で構成されていることです。

エレメントとは

化学元素とは、化学的な手段では分解できない物質のことです。

これまでにさまざまな化学元素が発見されている。

これらの元素は、原子核に含まれる陽子の数というユニークな性質を持っています。

これを原子番号という。

元素の原子番号は、ある元素に対して決まった値です。

2つの元素が同じ原子番号を持つことはできません。

原子番号が変わると、元素も変わります。

しかし、元素は核反応によって変化させることができる。

周期表

化学元素は、原子番号と電子配置に基づいて元素周期表に配列されている。

化学元素は、原子の種または原子のグループと説明することもできる。

これは、どこにでもある原子が、ある化学元素に属しているからです。

これは、ある化学元素の原子番号が一意であるために起こることである。

元素周期表では、化学元素をさまざまなカテゴリーに分類しています。

その分類の一部を以下に示す。

• 金属、非金属、金属化合物
• sブロック元素、pブロック元素、dブロック元素、fブロック元素。
• アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属。
• ハロゲン、希ガスなど。

反応性

化学元素には、不活性なものと、反応性が低いものと、反応性が高いものとがあります。

不活性な化学元素には、希ガス類があります。

このような元素は、化学反応を容易に起こすことができる。

これは、希ガスの電子配置のように不完全な電子殻を持たず、個々の原子として非常に安定しているからです。

他の元素と反応する理由がないのだ。

しかし、他の化学元素は電子配置が不完全です。

そのため、電子の殻を埋めるために、さまざまな化学反応を起こす。

反応性の低い元素は、部分的に電子が満たされた、安定した電子配置を持っています。

: 図2: 金属の活性度系列

同位体

化学元素の中には、非常に不安定であるため、高い放射性を持つものがあります。

このような元素は、安定した状態になるまで、時間をかけて崩壊していきます。

化学元素の中には、同位体として知られる異なる形態を持つものがあります。

ある化学元素の同位体は、原子番号は同じですが、質量数が異なります。

つまり、原子核に含まれる陽子の数は同じで、同じ化学元素に属します。

つまり、原子核に含まれる陽子の数は同じで、同じ元素に属するということです。

しかし、原子核に含まれる中性子の数は互いに異なっています。

図3：水素の同位体 化学元素

元素の名前には、それぞれ名称と記号が使われています。

これらの名称の多くはラテン語であり、記号もそれに合わせて付けられている。

分子とは

分子とは、2個以上の原子が化学的に結合したグループで、中性です。

分子は、同じ化学元素の原子を含むことも、異なる化学元素の原子を含むこともあります。

化学における分子は、中性の電荷を持つ多原子化学種です。

分子は、その化学的・物理的性質により、さまざまなグループに分類される。

分子は、共有結合とイオン結合のどちらかを介して結合した原子を含むことができる。

共有結合は、2つの原子がその不対電子を共有することによって形成される。

イオン結合は、2つ以上の原子が静電気的な引力を持つ結合です。

化学式

分子内の原子の構成は、化学式で示されます。

経験式は、原子間の比率を示す。

例えば、C3H6 はプロペンの化学式です。

3つの炭素原子と6つの水素原子が互いに結合している。

この分子の経験式はCH2です。

分子の種類

• 分子に含まれる原子の種類によって、同族核分子と異種核分子があります。同族核分子は、同じ元素の原子で構成されている。異核分子は、異なる化学元素の原子で構成されています。
• 分子は有機物か無機物のどちらかになります。有機分子は、基本的にC,Hと他の元素から構成されている。無機分子は、異なる化学元素の組み合わせで構成されていることがあります。
• 分子あたりの原子の数：二原子分子、三原子分子、多原子分子。
• 共有結合のみからなる分子は共有分子であり、イオン結合を含む分子はイオン分子です。
• 幾何学的形状により、分子は対称分子と非対称分子に分かれる。例えば、CO2は直線的な形状をしているため、対称的な分子となる。

同様に、自然界には多くの種類の分子が存在する。

それらは存在量も異なる。

個々の原子は分子ではありません。

例えば、ヘリウム（He）は分子ではありません。

複合体とは

化合物とは、2 個以上の原子が化学的に結合し、共有結合またはイオン結合したときに形成される化学種です。

すべての化合物は分子であるが、すべての分子が化合物であるわけではない。

同族核分子は化合物ではない。

異核分子だけが化合物とみなされる。

化合物はさまざまにグループ化されるが、以下にその一部を紹介する。

コンパウンドの種類

• 原子の数によって、化合物は2原子、3原子、多原子となる。

• 化学結合の種類によって、共有結合の化合物は共有結合を含み、イオン結合の化合物はイオン結合を含む。

• 複雑さによって、単純な化合物もあれば、複雑な化合物もあります。

• 構成要素（カチオン、アニオン、）から、有機化合物と無機化合物があります。

  有機化合物には、炭化水素、カルボン酸、アミド、アンミン、アルコール類などがあります。

  無機化合物には、酸化物、水素化物、ハロゲン化物、亜硝酸塩、硝酸塩、炭酸塩などがあります。

元素分子と化合物の関係

• 同一または異なる化学元素の原子から構成される分子。異なる種類の元素を含む分子を化合物と呼ぶ。

元素分子と化合物の違い

定義

元素。

化学元素とは、化学的手段では分解できない物質。

分子。

分子とは、2つ以上の原子が化学的に結合したものです。

化合物。

2個以上の原子が共有結合またはイオン結合で化学的に結合してできる化学種を化合物という。

メンバー

元素 115種類の元素が知られている。

分子。

2個以上の原子が化学的に結合してできた物質が分子。

化合物。

異なる化学元素の原子が2つ以上結合した物質が化合物です。

ユニークな特性

元素。

化学元素は固有の原子番号を持つ。

分子。

分子は同核または異核のいずれかです。

化合物。

異核分子は化合物です。

化学元素

元素のこと。

元素は類似の原子を含む。

分子。

同じ元素の原子を持つものと、異なる元素の原子を持つものがあります。

化合物。

異なる元素の原子を持つ化合物。

化学結合

元素 原子の電子配置や安定性によって、さまざまな種類の化学結合を形成することができる。

分子。

分子には、共有結合とイオン結合があります。

化合物。

化合物は、共有結合、イオン結合、または金属結合を持つことができる。

例

元素。

化学元素の例としては、酸素、水素、窒素、銅、亜鉛などがあります。

分子。

分子の例としては、酸素（O2）、オゾン（O3）、水（H2O）などがあります。

化合物。

化合物の例として、塩化ナトリウム（NaCl）、炭酸カルシウム（CaCO3）などがあります。

結論

分子は化学元素で構成されている。

2つ以上の異なる化学元素を含む分子を化合物と呼ぶ。

元素分子と化合物の主な違いは、元素が化学的手段でそれ以上分割できない物質であるのに対し、分子は化学的手段でそれ以上分割できる物質であり、化合物も分子の一種ですが、異なる種類の分子で構成されている点です。