2010年05月22日

周期表とメンデレーエフ

FORWARD塾長、松尾直樹です。
化学の指導をしていて、ふと周期表の事が気になりました。

周期表というのは、化学の教科書の表紙裏などに必ず印刷されている
様々な元素を、似た性質のもの同士を近づけて書き並べた表です。
メンデレーエフという人が、発表したことになっています。
(もっとも、当時の学者の多くはそのようなものが可能と感じ、
 実際に複数の人が作成を試みていたようなので、
 決してメンデレーエフが突如として思いついたわけではないようです)
「水兵リーベ僕の船……」と覚えます。

さて、この周期表、教科書などには
「元素を原子番号順に並べると、一定周期で似た性質の元素が現れる。
この性質を周期律と呼び、周期律に従って元素を並べたのが周期表」
といった調子で紹介されますが、これは順序がおかしくないでしょうか。
周期表が作られた時点では、未発見の原子もあったのです。
(むしろ周期表を根拠に、未発見の元素の存在が予言された)
ところどころ未発見の元素が紛れ込んだ状態では、
原子番号を決められないのではないでしょうか?
また、無理に番号を振っても、
途中に穴があるせいで、周期が乱れてしまうのでは?

それで調べたのですが、メンデレーエフが周期表を発表したのが1869年
そして「水兵リーベ僕の船……」で覚える範囲の元素は、
そのときほぼ全て発見されていたようです。(ただし希ガスを除く)
ウィキペディアに「化学元素発見の年表」という項目があります。

つまり、未発見の元素が周期の最初の方からおおよそ排除された事で、
ようやく周期表の作成が可能になった……というのが実態のようですね。
ちなみに、希ガスの発見が遅れたのは、希ガスが他の物質とほとんど反応せず
そのため存在する事に気付きづらかった……という事情です。
へぇ〜へぇ〜へぇ〜(ネタが古いですか。そうですか)
posted by FORWARD-ac at 18:19| Comment(0) | TrackBack(0) | 理科

2010年03月02日

ヘリウム原子一個の大きさは?

生徒の解いていた問題に
「ヘリウム原子一個の大きさはだいたいどのくらい?」
という選択式の問題があったのですが、
これ、一見するとマニアックですよねぇ。
ヘリウムとかナトリウムとか、いちいち大きさを覚えろってかい?

ところがこれが、しっかり化学や物理を勉強していると、
分かるらしいんですよ。

「オングストローム」という単位があります。
オングストロームさんという人が提唱した単位で、
ウィキペディアによれば、本人は特に名前をつけなかったけれど、
後世の人々が「オングストローム単位」と呼び、
さらに略して「オングストローム」と呼ぶようになったそうで。
光の波長などを記述するのにちょうど良いそうです。
1オングストローム=10のマイナス10乗メートル
つまり0.0000000001mですね。
0.1ナノメートル、あるいは100ピコメートルに相当するそうです。
「10のマイナス10乗メートル」というのは、10が二つ重なっていて覚え易いですね。

それで、水素原子の大きさが、おおよそ1オングストロームなんだそうで。
つまり、ヘリウムとて、1オングストロームから、そう外れていないはず、と。

最近知った話なのですが、なるほどなぁと思います。
つまり、分子の大きさなどを理解する上でオングストロームという
覚え易い単位があるんだから、それで覚えていなくちゃね。
だから、ヘリウムの大きさくらいは答えられて当然だよね?
というわけです。冒頭の問題は、実はマニアックでもなんでもない。

こういう、ものの見方が変わる知識というのは、面白いですね。
まぁ、ものの見方が変わると言っても、今回の場合は
所詮、ひとつの問題に対する見方に過ぎないですが……

そういえば、分子レベルの技術を「ナノテクノロジー」と言いますね。
それを知っていて、「ナノメートル」という単位が何メートルか分かっていれば
そのへんからも、おおよそ答えは出せるのかしら。
オングストロームからのアプローチと比べると、
ちょっと自信がない選択になりそうですが……
posted by FORWARD-ac at 12:51| Comment(0) | TrackBack(0) | 理科