クイズ問題: 水の分子式はH2Oですが、お湯の分子式は何でしょう?
答え: H2O

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 電解質代謝
text: 電解において流れる電気量と反応する物質量は比例し、ファラデーの電気分解の法則が示す通り1g当量(1化学当量に相当する質量)の物質を反応させるために要する電気量はいかなる種類の物質でも一定である。塩化ナトリウム(NaCl)を摂取した場合、生体内ではナトリウムイオン(Na)と塩化物イオン(Cl)とに解離して存在するが、これらのイオン自体を電解質ということが多い。生体内の電解質にはナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、塩素、リン酸、炭酸などがある。
title: 重水
text: 重水(じゅうすい、heavy water)とは、質量数の大きい同位体の水分子を多く含み、通常の水より比重の大きい水のことである。重水に対して通常の水(H2O)を軽水と呼ぶ。重水素と軽水素は電子状態が同じであるため、重水と軽水の化学的性質は似通っている。しかし質量が異なるので、物理的性質は異なる。
title: 重水素
text: 重水素原子が2つ結合した分子 (D2) も重水素と呼ぶ。常温、常圧で無色無臭の気体。融点 18.7 K、沸点 23.8 Kで、軽水素の分子 H2 の値(融点 14.0 K、沸点 20.6 K) に比べ高い。これは重水素原子が軽水素原子のほぼ2倍の質量があるためで、他の物理的性質も軽水素と異なり、また化学反応のしやすさも異なることがある(重水素効果)。例えば水を電気分解すると H2 の方が発生しやすいので重水が濃縮され、この方法で100 %の重水を製造することができる。なお一般に植物は軽水を吸収しやすい性質があるため、種類によっては7割近くまで重水を濃縮することが可能である。
title: 水の性質
text: 水(みず、英: water、化学式: H2O)は室温で無味無臭の極性のある液体である。水素と酸素とによって構成されるカルコゲン化水素の一つ、オキシダン。本項目では、水の物理的および化学的性質について扱う。
title: 呼吸商
text: ブドウ糖は、C6H12O6で表せ、炭素と酸素の数が同じなので、生成する酸素と二酸化炭素のモル数は等しくなる。式で表すと、
title: 塩
text: 塩の主成分である塩化ナトリウムは水溶液中ではナトリウムイオン(Na)(陽イオン)と塩化物イオン(Cl)(陰イオン)に解離する(電解質)。 細胞においては主に細胞内液へKとHPO2−4が、細胞外液へNaとClが偏るように分布する。
title: 水素イオン指数
text: 水溶液の液性は、液体に含まれる水素イオン H と水酸化物イオン OH の多寡で決まる。液体中に存在する H の数が OH の数よりも多いとき、その水溶液は酸性を示す。逆に、H の数が OH の数よりも少ないとき、アルカリ性を示す。H の数が OH の数とちょうど同じときは、酸性でもアルカリ性でもなく、中性である。
title: 水素イオン指数
text: 炭酸の電離により放出される水素イオンの量は極めて少ないが、それでも純水に含まれる水素イオンの数十倍の量になる。また質量作用の法則により水の自己解離が抑制されるため、水酸化物イオンの量は純水に含まれる量の数十分の一になる。液体中に存在する H の数が OH の数よりも多いので、空気に触れた水は酸性を示す。空気に含まれる二酸化炭素の割合は0.04%でほぼ一定であり、また大気圧もほぼ一定なので、二酸化炭素の分圧はほぼ一定である。さらに温度が一定であれば、CO2 の水への溶解度、H2CO3 が生成する割合、および H2CO3 が電離する割合もまた一定になる。25°Cにおけるこれらの数値を用いて計算すると、pH = 5.6 となる。
title: 水酸化物イオン
text: 金属イオンなどのさまざまな陽イオンと塩をつくり、水酸化物を与える。水酸化物には、水酸化ナトリウム (NaOH) など塩基性(アルカリ性)を示すものが多い。水酸化物イオンの中で、水素と酸素は共有結合でつながっている。一方、アルコールやフェノールなどの有機化合物が持つ OH 構造はヒドロキシ基と呼ばれ、通常、陰イオンとしては遊離しない。
title: ペーテル・フェラネツ
text: 極性を持った物質の例として水(H2O)が挙げられる。水分子において酸素(O)の原子核は水素(H)の電子を引き付けるため、酸素は負の電気的な偏りを持ち、逆に水素は正の電気的な偏りを持つことになる。
title: フェンサー (護衛空母)
text: 極性分子の代表的なものとして、水(H2O)、塩化水素(HCl)、アンモニア(NH3)などがある。分子が極性を持つ原因の一つに、分子を構成する種類の異なる原子同士の電気陰性度の差がある。
title: 二酸化炭素
text: 地球上で最も代表的な炭素の酸化物であり、炭素単体や有機化合物の燃焼によって容易に生じる。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、液体は液体二酸化炭素、水溶液は炭酸・炭酸水と呼ばれる。
title: 細胞
text: 細胞は約17種類の元素が含まれる。重量比64%の酸素は水や有機化合物の他に、呼吸で取り込んだ酸素ガスに含まれる。同18%の炭素は有機化合物の他に、呼吸で排出する二酸化炭素中にも存在する。同10%の水素は水や有機化合物に使われる。同3%の窒素はアミノ酸や塩基の原料となる。ここまでの4種類は主要四元素と呼ばれる。
title: 重水
text: 狭義には化学式D2O、すなわち重水素二つと質量数16の酸素によりなる水のことを言い、単に「重水」と言った場合はこれを指すことが多い。別名に酸化重水素(deuterium oxide, Water-d2)など。自然界では、D2Oとしての重水はほとんど存在せず、重水はDHOの分子式(半重水)として存在する。
title: 代わりの生化学
text: アンモニアはおそらく代替物質として提案されたもののうち、最も一般的なものである。多数の化学反応はアンモニア溶液でも可能であり、液体アンモニアはいくつか水と同じような化学性質を持っている。アンモニアは、ほとんどの有機分子を水と同じように溶かすことができ、さらに多くの金属元素も溶かすことができる。これらの化学特性から、アンモニアを基盤とする生命は可能かもしれないという理論が存在している。しかしながら、アンモニアは生命の基礎としていくつかの問題も持っている。アンモニアの気化熱は水の半分で、表面張力は1/3ほどである。これはアンモニア分子間の水素結合が水より遥かに弱いことを意味している。
title: 過酸化水素
text: カタラーゼ(catalase)は、代謝の過程で発生する過酸化水素を不均化して酸素と水に変える反応を触媒する酵素である。毎秒当たりの代謝回転数は全酵素のなかでも最も高く、4000万に達する。ヒトの場合、カタラーゼは4つのサブユニットで構成されており、各サブユニットは526のアミノ酸から成る。分子量は約24万で、ヘムとマンガンを補因子として用いる。
title: 混和性
text: 例えば、 アルコールを例に説明すると、エタノールには2つの炭素原子があり水と混和するが、炭素原子を4つ持つ1-ブタノールは水と混和しない。8つの炭素原子を持つオクタノールはほとんど水に溶解せず、その非混和性を利用して分配平衡の基準として使用される。脂質の場合も非常に長い炭素鎖を持つので、水とはほぼ常に非混和である。その他の官能基を持つ化合物も同様である。直鎖状のカルボン酸では、酪酸(4つの炭素原子を持つ)までは水と混和するが、吉草酸(5つの炭素原子)では部分的にしか水に溶解せず、カプロン酸(6つの炭素原子)でほぼ非混和である。他の化合物でも同様の傾向であり、例えばアルデヒド、ケトン類が挙げられる。
title: 酢酸エチル
text: 極性が高く、最大で 3% 重量ほど酢酸エチルに水が溶解する。逆に水に対しては 10体積%(25°C)ほど溶解し温度が低いほど増大する。また、エタノール、エーテル、ベンゼン、ヘキサンなどのほとんどの有機溶媒と任意の割合で混ざり合う。
title: 水素イオン指数
text: となる。水分子 H2O の自己解離により、純水には水素イオン H と同数の水酸化物イオン OH が含まれているので、純水は中性である。
title: 水の性質
text: 水の臨界点は圧力22.064 MPa、温度373.95 °C (647.10 K) である。水は臨界点まで蒸気圧曲線に従い、ある温度である圧力以上をかけると液体の状態を保つ。この状態の水(下限は大気圧、100 °C)を亜臨界水という。さらに、臨界点以上の圧力・温度条件の水を超臨界水という。亜臨界水ではイオン積が常温常圧の水より高く、オキソニウムイオンおよび水酸化物イオンの濃度が高くなる。一方、超臨界水ではイオン積が常温常圧の水より低くなる。また、超臨界水は比誘電率が低くトルエンと同程度までになるため、常温常圧水と異なり、油との混合が可能となる。亜臨界水および超臨界水はそれぞれが持つ性質を利用した技術の研究が行われている。
title: 包接水和物
text: ハイドレートは構造 I、構造 II、構造Hの3種の構造をとることがわかっている。構造 I をとる物質はメタン・二酸化炭素などであり、構造 II をとる物質は窒素などである。構造 H は特殊な条件下で生成される。
title: 標準状態
text: SSPの下で液体として存在する物質の標準蒸発エンタルピー ΔvapH°(T) は、温度 T における蒸気圧 psat(T) の下での蒸発エンタルピー ΔvapH(T, psat) にほぼ等しい。ただし、蒸気が理想気体とみなせる場合に限る。気相中で二量体を作るギ酸や酢酸などでは、ΔvapH°(T) と ΔvapH(T, psat) は大きく異なる。また、下の表から、気液平衡にあるメタノール蒸気の Cp(psat) が異常に大きいことが分かる。これはメタノール蒸気には CH3OH 分子の他に四量体 (CH3OH)4 が含まれているためである。
title: 乳酸
text: L体は融点 53 °C の無色固体、DL体は融点が 16.8 °C で、常温で粘りけのある液体として存在する。天然にはL体が多く存在する。いずれの型も吸湿性が強く、水、アルコール、エーテルによく溶け、水溶液は酸性を示す。
title: オゾン
text: オゾン(ozone)は、3つの酸素原子からなる酸素の同素体である。分子式はO3で、折れ線型の構造を持つ。腐食性が高く、生臭く特徴的な刺激臭を持つ有毒な気体である。地球の大気中にとても低い濃度で存在している。
title: 塩分濃度
text: 水(H2O)中に溶けている陰イオンの中で最も濃度が高いハロゲン化合物(特に塩化物)の濃度が指標として着目される場合も多く、これはハリニティ(英: halinity)と呼ばれる。
title: 水
text: 古代ギリシャではタレスが「万物のアルケーは水」とし、エンペドクレスは四大元素の1つで基本的な元素として水を挙げた。古代インドでも五大の1つとされ、中国の五行説でも基本要素の1つと見なされている。18世紀の後半まで、洋の東西を問わず人々はそうした理解をしていた。それが変わったのは、19世紀前半に、ドルトン、ゲイリュサック、フンボルトらの実験が行われ、アボガドロによって分子説が唱えられたことによって、 H 2 O {\\displaystyle {\\ce {H2O}}} で表すことができる水素と酸素の化合物と理解されるようになった。(→#水の知識の歴史概略)
title: 熱
text: 1原子の分子からなる気体(ヘリウムなど)の比エネルギー容量(比熱容量)は温度によらずほぼ一定である。水素などの2原子分子の気体の比エネルギー容量(比熱容量)は温度に多少依存するようになり、3原子分子(例えば、二酸化炭素)はさらに依存が強くなる。
title: 軽水
text: 普通の水のことを指す言葉であるが、重水素から構成される分子を含み、通常の水より密度が高い水(重水)に対して、普通の水を特に区別して軽水と呼ぶ場合がある。
title: 酸素
text: ジョン・ドルトンの原子論では、当初すべての元素は「単元素」であり、原子比も単純なものであるという仮定があり、水は水素と酸素が1対1のHOというみなしの元で酸素の原子量を8と判断していた。これは1805年にジョセフ・ルイ・ゲイ=リュサックとアレクサンダー・フォン・フンボルトによって原子比が1対2に改められ、1811年にアメデオ・アヴォガドロがアボガドロの法則に則って水の正しい構成を解釈した。
title: 血漿
text: やや黄色みを帯びた中性の液体で以下の成分で構成される。水 (91%) の次にたんぱく質 (7%) が多い。
title: 元素
text: 人間の体を構成する元素は、水をつくる水素と酸素が圧倒的に多い。その存在比は海水との相関性が指摘されている。ただし、唯一の例外はリンであり、また人体は微量ながら酵素の活性に必要な微量元素が使われている。
title: 倍数比例の法則
text: 例として、炭素と酸素からなる2つの化合物として、一酸化炭素と二酸化炭素をとりあげる。一酸化炭素28 gと二酸化炭素44 gは、それぞれ同量の炭素12 gを含んでいる。一酸化炭素28 gには酸素16 gが含まれ、二酸化炭素44 gには酸素32 gが含まれる。すなわち、一定量の炭素を含む一酸化炭素と二酸化炭素それぞれに含まれる酸素の質量の比は、1:2 という比で表される。
title: 炭酸水素カルシウム
text: 二酸化炭素が溶けている水に溶け、二酸化炭素の濃度が高くなるほど水中の存在量は多くなる。また、温度や圧力が高いほど多くなる。 その溶存量は炭酸カルシウムよりも100倍ほど多い。これは、炭酸カルシウムから電離・溶解した炭酸イオンと加水分解して炭酸水素イオンを生じる反応の平衡を二酸化炭素を加えることで移動させ、炭酸水素イオンを増加するとともに、カルシウムイオンとの間に働くクーロン力では二価の炭酸イオンよりも一価の炭酸水素イオンの方が弱く、結合力が低下するためである。
title: 水素水
text: 水素水(すいそすい)は、水素分子のガスを溶解させた水であり、無味、無臭、無色である。水素は水に溶けるが、溶解度は低く、ごくわずかな量しか溶けないため、水素水は基本的には水と同じ性質を持つ。
title: 酸と塩基
text: また、この表記法を用いると、有機物など通常電離するとは考えない化合物に対しても酸・塩基の強度すなわちプロトン解離の指標として用いることができる。例えば、水中でのメタンの pKa は 48、ベンゼンは 43 であり、ベンゼンの水素の方がはるかに酸性が強い(すなわち、プロトンとして引き抜かれやすい)ことが分かる。
title: 水
text: 水(みず、英: water、他言語呼称は下記参照)とは、化学式 H2O で表される、水素と酸素の化合物である。日本語においては特に湯と対比して用いられ、温度が低く、かつ凝固して氷にはなっていない物を言う。また、液状の物全般を指す。
title: 過酸化水素
text: 35%水溶液は、常温では無色の、水よりわずかに粘度の高い弱酸性の液体。エタノール、エーテル、水に可溶。わずかにオゾンに似た臭いがする。
title: 酢酸
text: この性質のため、酢酸は酸性を持つ。酢酸は弱酸であり、水溶液中でのpKaはおよそ4.76である。すなわち、1.0 mol/L の水溶液のpHは2.4となり、全体の0.4%が解離していることになる。酢酸は塩酸や硫酸などの無機酸よりは弱く、炭酸やフェノール、アルコールよりは強い酸である。
title: 液体酸素
text: 液体酸素(えきたいさんそ)とは、液化した酸素のこと。酸素の沸点は−183°C、凝固点は−219°Cである。製鉄や医療現場の酸素源やロケットの酸化剤として利用され、LOX (Liquid OXygen)、LO2のように略称される。有機化合物に触れると爆発的に反応することがある。
title: 酢酸
text: この二量体を形成するという性質のため、酢酸(分子量60.05)の沸点は水素結合を作らない酢酸メチル(分子量74.08、沸点 57 °C)よりも高く、分子量が2倍程度のオクタン(分子量114.23、沸点 125 °C)に近い。
title: 液体
text: 多くの気体は冷却によって液化でき、液体酸素、液体窒素、液体水素、液体ヘリウムなどの液体を作ることができる。常圧では液化できない気体もあり、例えば二酸化炭素は5.1気圧以上でないと液化できない。
title: アシドーシスとアルカローシス
text: AGの増加は不揮発酸の蓄積を示す。人間の身体は電気的に中性である。すなわち、陽イオンの価数だけ陰イオンが存在する。陽イオンは主にナトリウムイオンであり陰イオンはクロールイオン、重炭酸イオン、有機酸である。よってAGを以下のように定義すると大雑把に有機酸がどれ位あるのかを把握することができる。AG=ナトリウムイオン-(クロールイオン+重炭酸イオン)である。正常値は12±2mEq/Lである。カリウムイオンを考慮することもあるがその場合は正常値が16前後となる。
title: アルコール
text: アルコールのヒドロキシ基が親水性を持つ一方で、アルコールのアルキル基は疎水性を持つ。エタノール、メタノール、プロパノールなどの分子量の小さいアルコールでは、ヒドロキシ基が支配的であるため水に対して無制限に溶ける。一方で、ブタノールでは水にほどほど溶解し、ペンタノールでは水から遊離するようになる。
title: 型の説
text: フランクランドより2年遅れて、ケクレは硫化水素の型を発見した際に、水の型に分類される酢酸を五塩化リンで処理すると型が変わり、塩化水素の型の塩化アセチルと塩化水素が、一方五硫化リンで処理すると水の型(硫化水素の型)を保ったチオ酢酸が得られることを見出した。ケクレはこの違いを酸素と塩素では親和力(原子価)が異なり、酸素と硫黄では親和力が等しいためと考えた。このようにして型と原子価が結び付けられた。
title: 液体酸素
text: 断熱膨張(ジュール=トムソン効果)により液化した空気から分留される。液体窒素の沸点 (77K) は酸素 (90K) より低いため、液体空気から酸素を容易に濃縮できる。化学実験でしばしば用いられる、デュワー瓶に液体窒素を満たした冷却トラップを大気に開放したまま放置すると、液体酸素がたまる。液体酸素は強い酸化作用を持ち、接触した有機物を速やかに酸化する。このため液体水素、ケロシンなどと組み合わせてロケットエンジンの推進剤として用いられている。またその固体である固体酸素は状況下によって非常に様々な性質に変化する。 また一部の販売されている液体酸素には合成臭気成分であるジメチルスルフィドが添加されている。もし使用者が臭気を感じれば酸素が環境に漏れ出している可能性がある。
title: アニオンギャップ
text: ヒトの身体は、基本的に個体全体として見ると電気的に中性である。即ち、陽イオンの価数だけ陰イオンが存在する。陽イオンは主にナトリウムイオンであり陰イオンはクロールイオン、重炭酸イオン、有機酸である。よってアニオンギャップを以下のように定義すると大雑把に有機酸がどれ位あるのかを把握することができる。
title: 超臨界水
text: 超臨界水は密度は室温の液体水(1g/cm3)の0.03~0.4倍程度であり、100°C、0.1MPaの水蒸気に比べて数十~数百倍大きい。粘性率は気体並みに低く、自己拡散係数は液体と気体の中間程度で、臨界水と亜臨界水1は気体分子と同程度の大きな運動エネルギーを持ち、液体の1/10程度の密度を持つ活動的な流体といえる。150~350°C、0.5~25MPaの亜臨界水2は大きな加水分解力を持つ高温高圧の液体水であり、亜臨界水や超臨界水は温度、圧力を制御することにより密度や溶解度等のマクロな物性から、流体分子の溶媒和構造等のミクロな物性・構造まで連続かつ大幅に制御が可能。亜臨界・超臨界水は誘電率やイオン積という反応場に大きな影響を与える要素の制御が容易で単一溶媒であり、尚且つ水溶性から非水溶性の特性を示し、イオン反応場からラジカル反応場までを提供することができる。
title: 溶媒
text: 最も一般的に使用される水のほか、アルコールやアセトン、ヘキサンのような有機物も多く用いられ、これらは特に有機溶媒(有機溶剤)と呼ばれる。
title: 蜂蜜
text: 保存性の高さは高糖度とpH3.7 程度の酸性と酵素によって生成される過酸化水素によって与えられ、グルコースとフルクトースが主成分であることから、蜂蜜は消化の必要なしに、手早くエネルギーを得ることができる。グルコースとフルクトースの比率を比較すると、フルクトースの方が若干多い傾向にある。グルコースとフルクトースはともに単糖であり、摂取後体内でそれ以上消化・分解する必要がなく、短時間で体内に吸収される。さらにフルクトースの吸収速度がグルコースのおよそ半分であることから、吸収によって血糖値が急激に上昇することはない。
title: マイヤーの関係式
text: 多くの液体では、モル熱容量の差 Cp,m − CV,m は Cp,m と比べてもかなり大きな値になる。例えば、典型的な有機溶剤である二硫化炭素、四塩化炭素、ベンゼン、クロロホルムの (Cp,m − CV,m)/Cp,m は室温で31%ないし38%である。これらの物質の蒸気が蒸気になると Cp,m − CV,m はずっと小さくなる。例えばベンゼンでは (Cp,m − CV,m)/Cp,m = R/Cp,m = 10% である。
title: 液体空気
text: また、沸点の違いを利用して、液体空気から窒素・酸素・希ガスなどが得られる。
title: アンモニア
text: アンモニアの水に対する溶解度は気体としては非常に大きく濃厚水溶液が存在し、また密度は濃度と伴に減少し、市販の濃アンモニア水は25 - 28%程度のものが多く、26%(d=0.904 g cm)のものはモル濃度は13.8 mol dmである。アンモニアは水に対しかなり発熱的(すべての気体の溶解熱は発熱的であるが)に溶解し、また溶解に関するギブス自由エネルギー変化も負の値を取るため、水に非常に溶けやすいことになる。これは極性のアンモニア分子が、より極性の強い水分子と水素結合を形成するためである。
title: 水素結合
text: 液体の水の高い沸点は、低い分子量に比べて、それぞれの分子が多くの水素結合を形成できることが原因である。この水素結合ネットワークを壊すことが困難なため、水は他の水素結合を形成しない同様の液体と比較して、非常に高い沸点や融点、粘度を示す。水は、その酸素原子が2つの非共有電子対と2つの水素原子を持っているため、1つの水分子で4つまでの水素結合を形成できる点で特徴的である。例えば、フッ化水素は、フッ素原子が3つの非共有電子対と1つの水素原子を持っているが、水素結合を2つしか形成できない(アンモニアでは、3つの水素原子を持っているが1つの非共有電子対しかないという逆の問題がある)。
title: アンモニアボラン
text: エタンが常温で気体であるのに対し、アンモニアボランは固体であるため性質の類似性は希薄である。アンモニアボランの高融点はその高極性と一致している。ホウ素に結合する水素は塩基性であり、窒素に結合する水素はやや酸性である。
title: フッ化水素
text: 0°Cにおける比誘電率は83.6と、水の87.74(0°C)に近く、イオン解離に有利な溶媒としての性質を持つが、強い酸性度のためフッ化水素中で強酸としてはたらく物質は少なく、水、アルコールなど多くの分子がプロトン化を受け強塩基として振る舞う。
title: 溶媒
text: 溶媒と溶質は大別すると「高極性溶媒(親水性)」と「低極性溶媒(疎水性)」とに区分できるが、比較の問題なので明確な線引きはない。極性は誘電率や双極子モーメント等で評価される。経験則として、高極性物質は高極性溶媒に溶けやすく、低極性物質は低極性溶媒に溶けやすい。これは「似たものに溶ける」と言い表される。具体的には、無機塩(例えば食塩)や糖類(例えばショ糖)など極性の大きい物質は水のような高極性溶媒に溶けやすく、また油や蝋など極性が小さい物質はヘキサンのような低極性溶媒に溶けやすい。また、高極性溶媒と低極性溶媒(例えば、水とヘキサン、食酢とサラダ油)とは相互に混和せず、良く振り混ぜてもすぐに二層に分離する事が多い。溶解性の定量的な指標としては溶解パラメーターが用いられる。
title: 包接水和物
text: 水・ガス・低温・高圧の四つの条件がそろうと生成する。メタンや二酸化炭素、塩素などの気体分子を取り込んだものをガスハイドレートと呼び、特にメタンハイドレートはよく知られる。
title: 根の説
text: 1828年にアンドレ・デュマはエタノールから得られる化合物について研究していた。デュマはアンモニアと酸の反応との類推から、エタノールは C2H4 (現在のエチレンに相当する)と水が結合したものであり、水が別の化学種と交換することによって誘導体が得られていると考えた。これが有機化合物においても不変な要素が存在することを主張した最初の例であった。ベルセリウスがこの説 C2H4 をエテリンと命名したことから、この説をエテリン説という。
title: 酸素
text: 地球上でのおもな同素体は酸素分子O2であり、その結合長は121pm、結合エネルギーは498kJ/molである。酸素分子は生物の複雑な細胞呼吸に使われている。
title: 液体
text: 純物質で常温常圧で液体のものとして、水、エタノール、各種有機溶媒がある。液体の水は化学と生物学においてきわめて重要である。生きるために水溶液環境で行われる蛋白質の化学反応を用いる生命にとっても液体の水が必須だといわれ、地球外生命体の探索において氷や水蒸気しかない星は除外される。
title: フェニル基
text: フェノール、C6H5OH は最も単純なフェニル化合物の1つである。フェノールはエタノールのような脂肪族アルコールより酸性度が強い。フェノールとエタノールのpKaはそれぞれ 9.95 と 15.9 である。このことはしばしば共鳴理論により説明されるが、フェノールのspα炭素と脂肪族アルコールのspα炭素の電気陰性度の違いも重要である。
title: 血液ガス分析
text: AG の増加は不揮発酸の蓄積を示す。人間の身体は電気的に中性である。即ち、陽イオンの価数だけ陰イオンが存在する。陽イオンは主にナトリウムイオンであり陰イオンはクロールイオン、重炭酸イオン、有機酸である。よって AG を以下のように定義すると大雑把に有機酸がどれ位あるのかを把握することができる。AG = \"ナトリウムイオン\" - (\"クロールイオン\" + \"重炭酸イオン\") である。正常値は 12 ± 2 mEq/L である。カリウムイオンを考慮することもあるがその場合は正常値が 16 前後となる。
title: 水素イオン指数
text: 炭酸イオンは弱塩基であるが、炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウムの水溶液は強いアルカリ性を示す。アンモニアも弱塩基であるが、モル濃度が 0.1 mol/L、すなわち質量パーセント濃度が0.2%程度の比較的薄いアンモニア水でも、そのpHは11を超える。これらの例は、強塩基 Mg(OH)2 の水溶液が弱アルカリ性を示すのと対照的である。
title: 酸水素ガス
text: 酸水素ガス(さんすいそガス)は、水素 (H2) と酸素 (O2) の混合気体で、モル分率は水と同じ 2:1 とするのが典型的である。耐火物製造時のトーチやガス溶接の燃料に使われている。酸化炎となるのを防ぐには、水素の比率を高め 4:1 から 5:1 にする。
title: アンモニウム
text: アンモニアがアンモニウムイオンを形成する割合は、溶液のpHに依存する。pHが低い時は平衡は右に動き、より多くのアンモニアがアンモニウムイオンに変わる。pHが高い、つまり水素イオン濃度が低ければ平衡は左に動き、水酸化物イオンがアンモニウムイオンからプロトンを引き抜き、アンモニアを形成する。
title: ゴールドタワー
text: 高温のガスを噴射するミイデラゴミムシの能力は、カタラーゼの高い代謝回転数に依存している。カタラーゼの含有量が多ければ多いほど、過酸化水素水(オキシドール)を混ぜた時に、より速く、多くの酸素を発生できると言われている。
title: 硝酸ナトリウム
text: 潮解性があり熱水にはよく溶けるが、温度が下がるにつれて水への溶解度は減じる。水溶液は中性を示す。無水メタノールには僅かに溶けるが、エタノールにはほとんど溶けない。
title: デオキシリボ核酸
text: DNAとRNAの物理化学的性質について。DNAとRNAはともに紫外線である波長260nm付近に吸収極大を持ち、230nm付近に吸収極小を持つ。この吸光度はタンパク質の280nmよりもずっと大きいが、これはDNAとRNAの塩基はプリンまたはピリミジンに由来するためである。ただし、二重らせん構造のDNAの場合、溶液を加熱するとその吸光度は増す(濃色効果)。これは、DNAは規則正しい二重らせん構造ゆえ、全体の吸光度は個々の塩基の吸光度の総和より小さい(淡色効果)が、熱によって水素結合が切れ、二重らせん構造が解け(核酸の変性)、個々の塩基が自由になり、独自に光を吸収するためである。また、DNAとRNAはアルカリ溶液中で挙動が異なる。RNAは弱塩基でも容易に加水分解するが、DNAは安定して存在する。
title: 四酸素
text: 四酸素(しさんそ)、またはテトラオキシジェン (Tetraoxygen) とは、分子式が O4 と表される酸素の同素体である。1924年ギルバート・ルイスが、液体酸素がキュリーの法則に従わない理由の説明として提案したとされる。安定ではないが、計算化学では液体酸素中で逆スピン同士の酸素分子 O2 が一組になった状態で、一時的に O4 分子が存在する可能性があることが分かっている。1999年には、研究者によってε 相(10 GPa 以上の圧力)の固体酸素中に存在すると予想されたが、2006年にX線回折によってε-酸素中に存在する分子は O4ではなく、O8(八酸素)であることが示された。しかし、質量分析法では O4 が短命な化学種として検出されている。
title: 濃度
text: この溶液にはメタノールが32 g(1 mol)含まれる、全体量からの差から求めると、このとき水は68 g含まれている。68 gの水は分子量から求めると3.8 molと算出できる。
title: 酸素飽和度
text: 酸素飽和度(SaO2)は、酸素と結合したヘモグロビンの濃度を(HbO2)とし、酸素と結合していないヘモグロビンの濃度を(Hb)とすると、次の式で表される。
title: 一酸化炭素
text: この分子は様々な点で窒素分子(N2)に似ている。分子量28.0で窒素分子とほぼ同じ。結合長は112.8 pmに対して窒素は109.8 pm。三重結合性を帯びるところも同じである。結合解離エネルギーは1072 kJ/molで窒素の942 kJ/molに近いがそれより強く、知られている最強の化学結合の一つである。これらの理由から、融点 (68 K)・沸点 (81 K)も窒素の融点 (63 K)・沸点(77 K)と近くなっている。
title: オゾン
text: 常温常圧では薄青色の気体である。沸点−111.9 °C (161.25 K) で紺色の液体となり、凝固点-197.2 °C (75.95 K) で濃紫色の固体となる。中心の酸素原子と両端の酸素原子の結合は2本とも等価で、オゾン分子は O=O-O と O-O=O の2つの極限構造からなる共鳴混成体であると考えられる。
title: アルコール発酵
text: アルコール発酵全体を通してみると、反応は以下の化学式で示すように、1分子のグルコースからエタノールと二酸化炭素が2分子ずつできる。この反応は大きく三つの段階に分けることが出来る。
title: 大涌谷
text: 1960年代に地質調査所(現在の地質調査総合センター)により複数地点を対象として行われた調査結果によれば、噴出温度は 95°Cから143°C、成分の約98%は水 (H2O) で、他に硫化水素(H2S)、二酸化炭素(CO2)、亜硫酸ガス(SO2)の他微量の単体ガス成分として水素 (H2)、窒素 (N2)、ヘリウム (He)などが含まれる。またガスを凝縮した水分は、pH1 - 4 と強い酸性を示し、硫黄イオン、塩素イオン、鉄イオン、カルシウムイオンなどを含んでいる。
title: 炭酸塩
text: 炭酸イオン(たんさんいおん、英: carbonate)は、イオン式が CO3、分子量が 60.01 g/mol で形式電荷が-2の多原子アニオンである。1個の炭素原子を中心に3個の酸素原子が等価に結合した平面三角形構造をとる(D3h分子対称性)。C−O結合距離は方解石中で 128.3 pm である。炭酸イオンは、炭酸 (H2CO3) の共役塩基である炭酸水素イオン (HCO3) の共役酸になる。
title: 酸化数
text: なお便宜的に化合物中の水素の酸化数を+I、酸素の酸化数を−IIと定義して、酸化数を計算することも行われている。しかし水素より電気陰性度の大きい元素は炭素・窒素・酸素・フッ素・硫黄・塩素・セレン・臭素・ヨウ素に限られるので、それ以外の元素の水素化物に水素の酸化数を+Iとする定義は適用できない。同様に酸素同士の結合がある過酸化物、酸素より電気陰性度の大きいフッ素との化合物では酸素の酸化数を−IIとする定義は適用できない。
title: アルカン
text: 分子構造、特に表面積によって沸点が決まる。分子の表面積が小さいほど、分子間にはたらくファンデルワールス力が小さくなるため沸点も低くなる。枝分かれ構造を持つと表面積は小さくなる。すなわち、炭素数の大きいアルカンほど通常は高い沸点を持ち、枝分かれしたアルカンは直鎖状のものに比べて低い沸点を持つ。標準状態において、CH4からC4H10までのアルカンは気体、C5H12からC16H34までは液体、C17H36以上は固体である。メチレン鎖 (−CH2−) 1個につき沸点はおよそ20から30 °C上昇する。詳しくはデータページを参照。
title: 分子イオン
text: 例えば、水酸化物イオンは、1つの酸素原子と1つの水素原子から構成されており、OHと表わされ、-1の電荷を持つ。アンモニウムイオンは、1つの窒素原子と4つの水素原子から構成され、NH4の化学式を持ち、電荷は+1である。
title: 炭水化物
text: 炭水化物の多くは分子式が CmH2nOn で表され、Cm(H2O)n と表すと炭素に水が結合した物質のように見えるため炭水化物と呼ばれ、かつては含水炭素とも呼ばれた。 後に定義は拡大し、炭水化物は糖およびその誘導体や縮合体の総称となり、分子式 CmH2nOn で表されない炭水化物もある。そのような例としてデオキシリボース C5H10O4 、ポリアルコール、ケトン、酸などが挙げられる。また、分子式が CmH2nOn ではあっても、ホルムアルデヒド (CH2O, m = n = 1) は炭水化物とは呼ばれない。今日では総称として糖質ないしは糖とよばれる場面の方が多くなっている。
title: 酸と塩基
text: 「酸」という名称は、酸には必ず酸素が含まれるのではないかというラヴォアジエの説による。しかし後にデービーが、塩酸という水素と塩素しか含んでいない物質も酸になる事を示した為、この説は修正が必要になった。そしてデービーの成果は、酸素よりむしろ水素が酸の定義に重要である事を示唆していた。
title: リボ核酸
text: DNAとRNAの物理化学的性質について。DNAとRNAはともに紫外線である波長260nm付近に吸収極大を持ち、230nm付近に吸収極小を持つ。この吸光度はタンパク質の280nmよりもずっと大きいが、これはDNAとRNAがプリンまたはピリミジンを塩基として有するためである。ただし、二重らせんを形成しているDNAの場合、溶液を加熱するとその吸光度は増す(濃色効果)。これは、DNAは規則正しい2重らせん構造を有しているため、全体の吸光度が個々の塩基の吸光度の総和より小さい(淡色効果)が、加熱により2重らせん構造が解け(核酸の変性)、個々の塩基が自由になり、独自に光を吸収するためである。また、DNAとRNAはアルカリ溶液中で挙動が異なる。RNAは弱塩基でも容易に加水分解するが、DNAは安定して存在する。
title: 根の説
text: さらに1850年にはエタノール、アセトアルデヒド、酢酸やその誘導体の相互の関係についての研究から、これらの中に CH3•C という根が存在するとした。そして2番目の炭素(カルボニル炭素)が化学反応において外部の試薬と反応する際に中心的な役割を果たすとした。例えばエタノール (CH3•C•H2•1/2O•1/2H2O)ではカルボニル炭素は水素と結合しており、それが酸化によって脱水素されてアセトアルデヒドとなり、さらにカルボニル炭素に酸素が付加することで酢酸になると考えた。一方、根の説に対抗する型の説では含酸素化合物を水の誘導体として考えていたが、アセトアルデヒドや酢酸、アセトンのような二重結合を含む化合物をその体系の中にうまく位置づけることができなかった。その点コルベの根の説では明快にそれらの関係を説明することができた。
title: ソルビタン脂肪酸エステル
text: ソルビタンには水酸基が4つあり、それぞれに各種の脂肪酸がエステル結合するため、種類は多様である。一般にやや疎水性の傾向を示し、HLB値はソルビタンモノオレエートの2.0から同モノラウレートの8.6までのものが存在する。
title: 水蒸気
text: 飽和温度の水(液体)を飽和水(水以外では飽和液)、蒸気を飽和蒸気とよび、飽和温度以下の温度の水(液体)をサブクール水(水以外ではサブクール液)、飽和温度以上の温度の蒸気(気体)を過熱蒸気(水以外でも同じ)とよぶ。サブクール水または過熱蒸気の熱力学的状態は、二つの状態量(通常は圧力と温度)で指定することができる。
title: 水
text: その後19世紀初頭、イギリスのドルトンが実験の結果、水素と酸素が重量比で1:7で化合するとし(後に正しくは1:8と判明)、1805年にはゲイ・リュサックやフンボルトなどがそれぞれ、体積比で2:1で化合することを見出した。さらに1811年に、アボガドロが分子説を唱え、その枠組みの中で水の分子が H 2 O {\\displaystyle {\\ce {H2O}}} と定められた。この19世紀の初頭に、西欧の学者たちの水の理解が変わったと科学史家らによって指摘されており、同世紀を通して一般の人々の理解も変化していったと考えてよい。
title: 水素イオン指数
text: 純水のpHは、温度によって変化する。圧力が1気圧のとき、純水のpHが7.00になるのは24°C付近の狭い温度範囲に限られる。温度が0°Cのときの純水では pH = 7.47、10°Cのとき7.27、20°Cのとき7.08、30°Cのとき6.92、60°Cのとき6.51となる。このpHの温度変化は、水の自己解離の度合いが温度により異なることに起因する。自己解離反応は吸熱反応なので、温度が高いほど解離が進む(ルシャトリエの原理)。60°Cの純水に含まれる水素イオンの数は、0°Cの純水に含まれる数のおよそ10倍である。
title: モル質量
text: 同じ元素の原子でも、同位体により原子質量は異なる。そのため同じ元素の原子から構成される分子であっても、分子に含まれる同位体が違えば分子の質量は異なる。例えば塩素ガス中には、質量の異なる三種類の分子が含まれている。その質量は、mf(Cl2) = 69.9 u, mf(ClCl) = 71.9 u, mf(Cl2) = 73.9 u である。これら三種の分子は、分子の質量は違うものの、化学的な性質はほとんど同じである。そのため普通はこれらの分子に共通の分子式 Cl2 を与えて、まとめて塩素分子という。塩素分子 Cl2 の分子1個分の質量 mf は、これら三種の分子の数平均で与えられる。
title: 荒川れん子
text: 最終比重は初期比重よりも低くなる。発酵を通して濃度が低くなる主な理由は、発酵過程で糖の分子がエタノールと二酸化炭素に分解されるからである。二酸化炭素の大部分は気体となって逃げていく。エタノールの密度は790 kg/m3であり、水の密度である1000 kg/m3よりも低い。
title: カルボン酸
text: カルボン酸は同炭素数のアルコールやアルデヒドより沸点は高い傾向にある。これは、カルボン酸が二量体を形成することにより見かけの分子量が大きくなっているからである。沸騰させるためには二量体の水素結合を引き離さなければならないため、蒸発に必要なエンタルピーは大きくなる。
title: 炭化水素
text: 炭化水素は分子量に応じて、気体、液体または固体の状態を取る。おおよそ炭素数が4以下の炭化水素(C1〜C4)は常温常圧で気体であり、炭素数が5以上、十数以下の炭化水素(C5〜C10 - 18)は液体であり、それ以上の炭素数の場合は固体である。炭化水素の液体も固体もいずれも比重は1よりも小さく、その多くは無色あるいは光を散乱して白色を呈する。臭いは、構造のトポロジー(直鎖か分枝かあるいは環状か)と飽和、不飽和かによりそれぞれ独特の臭気を持ち、その総称あるいは混合物の臭いを表現して「石油臭い」と言い表す。傾向として直鎖や環状の飽和炭化水素は比較的強い臭気は持たず、分枝や不飽和結合を持つものは「石油臭」や「ガソリン臭」が強い。
title: 高濃度酸素水
text: そもそも酸素は水に溶けにくい気体であるため、通常の30倍の酸素(20°Cで1リットルあたりおよそ280ミリグラムである)が溶解している場合でも、1リットルに含まれる酸素量は安静時に10回程度呼吸して体内に吸収される酸素量にすぎない。また呼吸器ではない皮膚や消化器からどれほど吸収されて有効に利用されるかについては定かではない。皮膚や消化器からの酸素の摂取はなく肺からのみである。肺からの酸素摂取は、赤血球中のヘモグロビンへの酸素の吸着により行われており、溶解型酸素による組織への運搬は非常に少量で、3 %にすぎず、97 %がヘモグロビンによって運搬される。肺胞を通過した直後のヘモグロビンの酸素飽和度は100 %であり、いくら酸素分圧を増加させても、これ以上酸素飽和度を増やすことはできない。
title: 生理食塩水
text: また、塩化物イオンは1価の陰イオンであり、ナトリウムイオンは1価の陽イオンであり、塩化ナトリウムの電離度は1と考えて良いため、その浸透圧は次の計算で算出できる。
title: アルカリイオン水
text: アルカリイオン水は、水道水の電気分解により、H2Oから生じる水酸化イオン(OH)と水素ガス(H2)を含んでいる。濃度0.3〜0.5mg/L ほどの水素(H2)を含有する。微小水素気泡は1日放置後にも安定して存在する。 この水素は、アルカリイオン水の効果効能の要因としてpH以外の仮説となっている。
title: 重水
text: 通常の水は H2O であるが、重水は水素の同位体である重水素(デューテリウム: D、H)や三重水素(トリチウム: T、H)、酸素の同位体 O や O などを含む。なお通常の水はH2Oが99.76パーセントからなるが、H2O(0.17パーセント)、H2O(0.037パーセント)、HDO(0.032パーセント)などの水もわずかながら含まれている。
title: 第1族元素
text: また、空気中で燃焼させるとリチウムでは主に酸化物を生成するが、主にナトリウムでは一般式 M2O2 であらわされる金属過酸化物を形成し、カリウム以上の周期の元素の場合は一般式 MO2 で表される金属超酸化物を形成することも知られている。これは、イオン半径の大きな陽イオンほど、格子エネルギー効果によって対となる大きな陰イオンを安定化させることができ、不安定な過酸化物イオンや超酸化物イオンとでも安定な化合物が形成できるためである。過酸化リチウムを形成するためには過酸化水素と反応させる必要があり、超酸化ナトリウムを形成するためには高温高圧の条件が必要となる。アルカリ金属元素の超酸化物は全て常磁性体であり、歪んだ塩化ナトリウム型構造を取る。また、アルカリ金属の水酸化物とオゾンとの反応によってオゾン化物が形成される。このオゾン化物の安定性もまた、対となる陽イオンのイオン半径の大きさに比例する。
title: マンガン
text: 比較的反応性の高い金属で粉末状にすると空気中の酸素、水などとも反応する。化合物は2 - 7価までの原子価を取り得る(+2、+3、+4、+6、+7 が安定)。地球上には比較的豊富に存在するが、単体では産出しない。二酸化マンガンを触媒とする過酸化水素の水と酸素への分解反応は、日本の義務教育課程で触媒の実験の題材とされるため非常に有名である。
title: 水の性質
text: 液体の状態では 10 (mol/dm) (25 °C) が電離し、水素イオン(正確にはオキソニウムイオン)と水酸化物イオンとなっている。
title: アルカリ
text: このほか、アルカリをブレンステッド・ローリーの定義による塩基の同義語として広く用いることもあるが、上記の性質を示さない塩基が多い。例えばアルカロイド(アルカリに由来する名前)や核酸の構成成分である塩基は、強酸とは塩を形成するが、水溶液で塩基性を示さない。
title: 貴金属フリー液体燃料電池車
text: の順となる。ガソリンやメタノールは、エネルギー密度は高いが二酸化炭素 (CO2) を排出し、ガソリンの方がメタノールよりも二酸化炭素 (CO2) の排出量が多い。一方、水加ヒドラジンと水素(液化・高圧)は、二酸化炭素 (CO2) を排出しない。