質問: 元素と原子の説明 元素とは物質を構成する基本的な成分。原子は物質を構成する基本的な粒子。また、元素は原子核内の陽子の数によって分類され、原子はさらに原子核内の質量によって分類されている。だから原子番号が同じであれば、同じ元素ということができる。しかし同じ元素でも原子核内の中性子数が違うために質量が異なる原子(同位体)が存在する。よって元素と原子は区別しなければならない。 元素と原子の説明を自分なりにまとめてみたのですが、いまいち的確な説明でない気がします。例えば、水素元素と水素原子ではどう違うのかと尋ねられたらうまく説明ができません。どなたか納得のいく説明をしていただけないでしょうか?回答よろしくお願いします。
回答: >元素とは物質を構成する基本的な成分。 この文をもって元素の定義とするのは無理があります。この文には「原子を、原子番号によって分類したものが元素である」という意味が含まれていません。原子説以前の『元素』について話すならこの文で良いですが、物質が原子でできていることが確立している現代では「元素とは、原子を原子番号によって分類したもの」と書けばそれで済みます。 原子を原子番号で分類したものを元素、原子番号と質量数(あるいは陽子の数と中性子の数)の両方で分類したものを核種といいます。原子番号だけで分類することに意味があるのは、「原子番号が同じであれば化学的性質がほとんど同じ」だからです。 >水素元素と水素原子ではどう違うのか 水素元素という言葉はあまり見たことがありません。どうしても使う必要がある場面は少ないと思います。 ネット上で見つけた用例(原文どおりではありません)。 「1h, 2h(重水素), 3h(三重水素)はいずれも水素元素に属する」 「水に含まれる水素元素は11%である」 前者は「3つとも水素原子だ」あるいは「3つとも原子番号は1だ」と言っているのと同じことです。 後者は水分子の質量の中で水素原子の質量がしめる割合が11%だというのを強調するために「元素」をつけていると思います。「元素とは物質の基本成分」という昔の定義の気分を引き継いでいる感じですね。 「水に含まれる水素原子は11%である」と書くと、3個のうち2個だから67%じゃないの?と言い返されそうです。 他にも「水素元素」の用例がありますが、たいていは意味に応じて「水素原子」「水素分子」「単体の水素」などに置き換えるべきものです。