Science 10







 みなさん、哲・・・じゃない鉄って知ってますよね?
 鉄は鉄鉱石から作ります。有名な話です。
 ちなみに鉄鉱石はどこから取れるでしょう?有名どころではオーストラリア等の土を掘ったら出てきますね。

 で?鉄鉱石って何ですか?

 ・・・鉄錆の塊です。よーはサビた鉄の塊。
 サビるってのは「酸化する」つまり、「酸素のくっついた」鉄の事です。


 この辺をもう少し詳しく言いましょう。
 酸化鉄(酸化した鉄)は「酸素と鉄がくっついた」のではなく「酸素イオンと鉄イオンがくっついた」ものなんです。


 酸化鉄は基本的に電気を通しません。磁石にもくっつきません。つまり「酸化鉄」は「鉄」じゃないんです。
 さて、酸化鉄(鉄鉱石)から鉄を得るには?
 そう、「酸素をはずす」わけです。ちなみにこれは「還元」といいます。ついでに外す場所は大抵製鉄所です。

 鉄イオンが邪魔者のようですが、鉄イオンは重要です。
 人間生きるために酸素が必要ですね?
 その酸素は赤血球が運んでいます。
 さらに詳しく言うと、赤血球の中のヘモグロビンに含まれる鉄イオンのおかげで。
 「レバーは鉄分が多いから」って健康そうなイメージで「食べろ」って迫る人とか居ませんか?
 鉄分は確かに必須なんです。


 さて、さっきから言っている「イオン」ってなんなのか。
 最近ちまたでは「マイナスイオン」の知名度高いけど実際は何なのか良く解っていない人結構居るのではないでしょうか。

 一言で言ってしまえば、「特別な状態になった原子(や分子)」です。そしてその「特別な状態」ってのは「電気を帯びている」って事です。

 さて、解説いってみましょうか。

 磁石にはN極とS極があります。それぞれは引かれ合い、同類は反発する。
 同じように、電気にはプラスとマイナスがあります。
 やっぱりそれも同志は反発し、他とは引き合います。

 さて、話が飛びますが、一つ前の話を思い出してください。
 全てのものは「原子」から出来てるんでしたね?
 ・・・原子って、何ですか?


 原子は、中心の「原子核」とその周りをグルグル回る「電子」から出来ています。
 この時は、引力と遠心力がつりあっています。

 ?こういうことです。
 中心の原子核は幾つかの「陽子」と言うプラスの粒でできています。
 その周りを回る電子って言うのはマイナスの電気の粒粒の事です。
 ですから、プラスの原子核とマイナスの電子が引き付け合うんですね。

 
 ちなみに核っていのは日本語で「中心にあるもの」の意ですね。

 はい、原子に戻ります。
 「原子核」にある「陽子」の数は原子の種類によって決まっています。此れは絶対に変わりません。
 言い換えると原子核にある陽子の数で原子の種類が決まります。ですから、違う種類で陽子の数が同じ、もしくは同じ種類で数が違う、と言うのは在り得ないんですね。

 さて、普通はその数と同じ数だけ電子がその周りを回っています。
 ±0ですね。
 でも、電子は結構いい加減なんです。
 何らかの誘惑でポロポロ取れたりするんですね。
 するとマイナスが足りなくなるっしょ?
 結果原子は全体としてプラスの電気を帯びます。
 この状態が「イオン」です。


 電子が何個取れるかは原子によって決まっていて、ナトリウムなら1個、銅なら2個です。原子の種類に因っては、よその原子から電子をひったくってイオンになる奴もいます。この場合、電子が多いのですから当然マイナスの電気を持ちます。

 電子をひったくる数も原子によって決まっていて、塩素なら1個、酸素なら2個です。
 つまり、イオン状態の原子がどのような電気を帯びるかは原子によって決まっているワケですね。当然ながら。
 酸素は2つ電子をひったくると言う事は、酸素のイオン状態は−2、というわけです。

 さてみなさん(某浜村○さん風に)。なんで、イオンになるんですかね?原子は。

 「安定」するからですね。イオンじゃない状態は本来不安定なのです。
 ですから幾ら地面を掘っても「鉄」は出て来ないと言って良い訳です。出てくるのは鉄イオンの一種である鉄鉱石ですね。鉄自体は不安定ですから。

 これが解ると電気分解や電池も怖くない。
例えに食塩を考えてみましょう。




長くなって来たので分けます。
ってわけで、次、イオンのお話電気分解ver、行って見よう


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