第23章 物質の種類
単体・化合物・混合物の見分け方、同素体・異性体・同位体のちがい、物理変化と化学変化。
1. 純物質と混合物
物質は、大きく二つに分かれます。
・純物質 … 1種類の物質だけでできている。融点・沸点・密度などが決まっている
・混合物 … 2種類以上の物質が混ざっている。混ざり方で性質が変わり、決まった沸点を持たない
純物質は、さらに二つに分かれます。
・単体 … 1種類の元素だけでできている（酸素O₂、水素H₂、鉄Fe、硫黄S、炭素C）
・化合物 … 2種類以上の元素が結びついてできている（水H₂O、二酸化炭素CO₂、メタンCH₄、エタノールC₂H₅OH、塩化ナトリウムNaCl）
身近な混合物：空気（窒素・酸素など）、海水、ガソリン・灯油・軽油・重油などの石油製品（いろいろな炭化水素が混ざったもの）。
2. 分け方のちがい
混合物は、ろ過・蒸留・再結晶などの物理的な方法で、成分の物質に分けられます。
例：原油を加熱して沸点のちがいで分ける（分留）と、ガソリン・灯油・軽油などが取り出せます。
一方、化合物は物理的な方法では元素に分けられません。水を酸素と水素に分けるには、電気分解のような化学変化が必要です。
3. 同素体・異性体・同位体
名前がよく似ていて、試験でひっかけに使われる三つです。
・同素体 … 同じ元素からできている単体どうしで、性質がちがうもの
例：酸素O₂ と オゾンO₃／ダイヤモンド と 黒鉛／黄りん と 赤りん／斜方硫黄 と 単斜硫黄
黄りんと赤りんは、同じりんでも性質が大きくちがい、消防法 別表第一では赤りんは第2類、黄りんは第3類に分けられています
・異性体 … 分子式は同じだが、構造（原子のつながり方）がちがい、性質がちがう化合物
例：エタノール（C₂H₅OH）と ジメチルエーテル（CH₃OCH₃）はどちらも分子式C₂H₆O
ブタンとイソブタン（C₄H₁₀）、o-・m-・p-キシレン（C₈H₁₀）
・同位体（アイソトープ） … 原子番号（陽子の数）が同じで、中性子の数がちがうため質量数がちがう原子どうし
例：¹H・²H（重水素）・³H、¹²C・¹⁴C。化学的な性質はほぼ同じ
覚え方：同素体は「単体」、異性体は「化合物」、同位体は「原子」の話。
4. 物理変化と化学変化
・物理変化 … 物質そのものは変わらず、形や状態だけが変わる
例：水が氷や水蒸気になる、ドライアイスの昇華、砂糖や食塩が水に溶ける、原油の分留、ニクロム線が電流で赤く光る
・化学変化 … 別の新しい物質ができる
例：燃焼（ガソリンが燃えて二酸化炭素と水になる）、鉄がさびる、酸と塩基の中和、水の電気分解、紙が燃えて灰になる
見分けるコツは「別の物質ができたかどうか」。溶けるのは物理変化、燃えるのは化学変化です。
POINT
5. ここだけは覚える
・単体＝1種類の元素、化合物＝2種類以上の元素、混合物＝2種類以上の物質
・ガソリン・灯油・空気は混合物。水・エタノール・二酸化炭素は化合物
・混合物は物理的な方法で分けられる。化合物は化学変化でしか分けられない
・同素体（単体）・異性体（化合物）・同位体（原子）のちがい
・溶解・状態変化は物理変化、燃焼・さび・中和は化学変化