原子・分子・電子

原子と分子

原子が集まって分子になる

地球上に存在する物質はすべて分子から成っています。
分子とは水で言えば、水の性質を失わない範囲で細かくしていったとき、それ以上細かく出来ない状態の最小の粒子で、Ｈ２Ｏのことです。
そしてその分子をさらに分解するとＨとＯに分かれます。Ｈは水素、Ｏは酸素です。このＨとＯのような物質を元素といいます。地球上には元素は１００種類程度しか存在しません。この元素がいろいろな形に組み合わさって、膨大な種類の物質を作り出しているのです。元素の単体を原子といいます。

電子と陽子

原子の構造

原子は、中心に原子核があり、原子核の周りに電子が取り巻いています。
図１

図１は水素原子の構造です。
水素の原子は１個の電子を持っています。原子が持っている電子の数は原子番号からわかります。

原子番号と原子は、
１　　水素
２　　ヘリウム
３　　リチウム
４　　ベリリウム
５　　ホウ素
６　　炭素
７　　窒素
８　　酸素
９　　フッ素
１０　ネオン
といった風に続きます。
学生時代に「水兵リーベ僕の船」といって勉強された方も多いと思います。
この原子番号は、その原子の電子の数を表しているのです。
ですから、水素は１個の電子を持っています。

電子というのは−、つまり負電荷です。
原子は電気的に＋でも−でもない中立、中性ですから、電子の数と同量の＋、正電荷を持っていなければいけません。この正電荷は原子核の中の陽子という粒子が持っています。
したがって、水素は１個の電子と１個の陽子と原子核からなっているということになります。

自由電子

自由電子の動きやすさと抵抗の関係

金属の電子は自由に動き回ることが出来ます。自由に電子が動き回れるということは、電子が流れていくことが出来るということです。
図２

図２は金属の分子構造です。金属は図のようにきれいに並んだ原子の結晶体です。そして図中の青い電子は、隣の原子の方に飛んでいったり、戻ってきたりと自由に飛び回っています。これを自由電子といいます。
この自由電子の動きやすさが、抵抗に関係します。電子が動きやすいということは、電流が流れやすいということになります。

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