原子とは？構造や性質、元素との違いを解説！

原子とは？

原子とは、私たちの身の回りにあるすべてを構成している物質です。
身の回りのものを細かく分解していくと、最終的に原子にいきつきます。
原子はそれ以上分けられない最小の物質です。

19世紀の初め、イギリスの化学者であるドルトンによって「すべてのものは原子から構成されている」という原子説が提唱されました。
このドルトンの原子説が、現在の化学の基礎となっています。

原子は種類によって大きさや性質が大きく異なります。
化学反応が起こって見た目が変わっても、原子は消失することもありませんし、新しく増えたり、別の原子に変わったりすることもありません。
原子量も変わらず、原子は不変の物質といえます。

原子はすべてのものの材料となっています。世の中の物質はすべて、さまざまな原子が組み合わさって形作られているのです。
ここからはそんな原子について、詳しく解説していきます。

原子の構造

原子を詳しく見てみると、原子の中には原子核と電子が存在します。
さらに、原子核の中には陽子と中性子が存在するのです。

原子は原子核（陽子・中性子）、電子から構成されています。
原子の中に原子核があり、その周りを電子が飛び回ってるかたちです。

原子核の中にある陽子の数が、原子の性質に一番強く影響を及ぼします。陽子の数によって原子の特徴、化学的性質が決まるのです。

陽子の個数がそのまま原子番号として使われています。
陽子の数が1つだったら原子番号は1、陽子が3つだったら原子番号は3というように、陽子の数に合わせてそれぞれの原子に原子番号が振られているのです。

また、陽子の数が1つだったら水素原子、2つだったらヘリウム原子、……、と陽子の数によって原子の性質に違いが出てきます。
陽子の数が原子のあり方を、決めているのです。

原子の中でも、陽子と中性子の質量は同じです。陽子と中性子、それぞれの質量を1としたとき、電子だけは質量が約1／1840になっています。
原子の中でも電子は群を抜いて軽いのです。

中性子にはありませんが、陽子と電子はそれぞれ電気を帯びています。
陽子はプラス、電子はマイナスの電気をそれぞれ帯びているのです。
通常の状態では原子の中の陽子と中性子、電子の数は釣り合っています。

つまり、プラスとマイナスの電気の総量がゼロとなり、通常の状態では原子が電気を帯びることはありません。

原子を構成する3つの特徴をまとめると、以下のとおりです。

また、原子核の周りには電子の動き回れる電子殻が6層存在します。
原子核の周りにある電子殻を内側から埋めるように、電子は配置されています。
電子殻によって存在できる電子の数は決まっており、それぞれ2個・8個・18個・32個・50個・72個となっています。

原子と元素の違いについて

原子と間違えやすい言葉に、元素があります。
原子は物質を構成する小さな粒子のことです。
一方で元素は原子の種類を指します。

例えば水（H₂O）があった場合、構成する原子は3つですが、元素は2種類といえます。
水素原子が2つと酸素原子が1つと数えるのに比べて、元素は水素と酸素、2種類の元素が使われているという数え方をするのです。

難しく感じるかもしれませんが、個数で見るのか種類で見るのかの違いです。
数が増えても考え方は変わらないので、ゆっくり分解してみると良いでしょう。

覚えるべき原子

原子は全部で100種類以上存在します。
すべてを覚えるのは大変ですので、ここでは特に覚えておきたい原子を紹介します。

以下は元素の周期表です。教科書で見たことがある人も多いのではないでしょうか。

原子を記号で書くとき、1文字の場合は大文字で表します。
2文字の場合は1文字目を大文字に、2文字目を小文字で表します。

数ある元素のうち、特に覚えておきたいのが以下の20種類です。

• H（水素）
• He（ヘリウム）
• Li（リチウム）
• Be（ベリリウム）
• B（ホウ素）
• C（炭素）
• N（窒素）
• O（酸素）
• F（フッ素）
• Ne（ネオン）
• Na（ナトリウム）
• Mg（マグネシウム）
• Al（アルミニウム）
• Si（ケイ素）
• P（リン）
• S（硫黄）
• Cl（塩素）
• Ar（アルゴン）
• K（カリウム）
• Ca（カルシウム）

数は多いですが、化学を学習するうえではどれも必須の元素です。
語呂合わせなども活用して、しっかりと覚えておきましょう。

まとめ

原子はすべてのものに存在しており、化学を語るうえでもなくてはならない存在です。
特徴や構造を理解しておくと、今後の学習に役立つことでしょう。
ぜひ、この記事を参考に、原子への理解を深めてみてください。