げんしと粒子の違い

原子と粒子の決定的な違いは、原子が数個の粒子からなる小さな単位であるのに対し、粒子は物質の小さな部分であること...。

原子と粒子の決定的な違いは、原子が数個の粒子からなる小さな単位であるのに対し、粒子は物質のごく一部であることです。

原子は、すべての物質の最小単位である。かつて、原子はこの世に存在する最小のものであり、これ以上分解することはできないと考えられていました。しかし、最近の研究によると、原子は素粒子と呼ばれる小さな粒子がいくつも集まってできているそうです。しかし、化学における粒子という言葉は、体積、密度、質量などの物理的特性を持つ、局所的に存在するあらゆる小さな物体を指します。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 原子とは 3. 粒子とは 4. 横並び比較-原子と粒子の表形式 5. まとめ

げんしは何ですか？

原子は、化学元素の中に存在しうる最小の粒子である。そのため、物質の最小単位であり、特定の原子は、それが属する化学元素の特性を表している。気体、固体、液体、プラズマはすべて原子を含んでいる。これは非常に小さな単位で、通常100ピコメートル程度です。

原子の構造を考えると、原子核と、その周りを動く電子があります。原子核は、陽子と中性子（といくつかの素粒子）でできています。通常、中性子、陽子、電子の数は等しいが、同位体の場合、中性子の数と陽子の数は異なる。電子の質量はほとんど無視できるので、原子の質量の約99％は原子核に集中している。この素粒子において、陽子は+1、電子は-1、中性子は無電荷である。原子が同じ数の陽子と電子を持つ場合、原子の全電荷は0であり、電子がない場合は+1、電子が加わった場合は-1の電荷を持つことになります。

図01：原子の一般構造

原子の中の陽子の数によって、その原子が属する化学元素が決まる、つまり、ある化学元素の原子の中の陽子の数は決まっている。

また、原子は最外周の軌道で電子を獲得、除去、共有することで化学結合に関与している。化学結合が形成されると、化合物や分子が形成される。自然界のほとんどの物理的変化は、これらの原子が結合したり解離したりする能力の結果として起こるのである。

粒子は何ですか？

粒子は、物質の小さな部分である。質量、体積、密度などの特性を持つ、小さく局所的な物体である。粒子の大きさは、素粒子（電子など）から微小粒子（分子など）、さらには巨視的粒子（粒状物質など）まで多岐にわたります。

図02：マクロな粒子を含む粉体

一般に、粒子という言葉は、マクロな粒子、ミクロな粒子、素粒子の3つの大きさに大別して使われます。マクロな粒子は、原子や分子よりも大きく、肉眼で見ることができます。例えば、粉体や塵埃などです。ミクロの粒子は肉眼では見えないが、顕微鏡を通すと見える。主に原子から分子まで様々な大きさの粒子で構成されています。例えば、ナノ粒子やコロイド粒子などが挙げられる。素粒子とは、原子を構成する陽子、中性子、電子などのことである。