なぜ鉄は純粋な物質なのでしょうか？ (+ 知っておくべき 3 つのこと)

鉄は、一貫して定義された化学組成を持つ 1 種類の原子、鉄 (Fe) のみで構成されているため、純粋な物質であり、物理的手段によってより単純な物質に分離することは不可能です。

まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。

それでは早速本題に入りましょう。

説明: なぜ鉄は純粋な物質なのでしょうか?

鉄は鉄原子のみから構成され、均一で規定された組成を持っているため、純粋な物質とみなされます。これは周期表上の元素であり、記号 Fe で示され、通常の化学的手段では単純な物質に分解することができません。

鉄が純粋な物質とみなされる理由は次のとおりです。

均一な組成:鉄は 1 種類の原子、具体的には鉄原子のみで構成されています。これらの原子は化学的性質と特性が同一であるため、鉄の組成が均一になります。
化学純度:純鉄には、その特性や組成を変える可能性のある不純物や汚染物質が含まれていません。これは、最も純粋な形の鉄には、その挙動や機能に影響を与える可能性のある他の元素や化合物が含まれていないことを意味します。
一貫した特性:純鉄は、サンプル全体にわたって一貫した物理的および化学的特性を示します。これらの特性には、特に、融点、沸点、密度、導電率、反応性が含まれます。これらの特性は、鉄が純粋である限り一定のままです。
より単純な物質に分解することはできません:鉄は元素です。つまり、鉄は物質の基本的な構成要素であり、化学反応だけではより単純な物質に分解できません。それは鉄原子のみで構成されており、他の元素や化合物に分割したり分解したりすることはできません。

鉄は純粋な物質とみなされますが、炭素やニッケルなどの他の元素と結合すると、さまざまな形または合金で存在する可能性があることに注意することが重要です。ただし、これらの混合物は数種類の原子または分子で構成されているため、純粋な物質とは見なされません。

鉄は 1 種類の原子のみで構成されており、全体的に均一な組成を持っているため、混合物とはみなされません。一方、混合物には、個々の同一性を保持し、物理的手段によって分離できる 2 つ以上の物質の組み合わせが含まれます。

鉄が混合物として分類されない理由は次のとおりです。

ユニークな種類の原子:鉄は、周期表では記号 Fe で表される元素です。鉄原子のみで構成されており、他の元素の原子は含まれません。一方、混合物には、さまざまな元素または化合物の組み合わせが含まれます。
均一な組成:鉄はサンプル全体にわたって一定かつ均一な組成を持っています。これは、鉄材料のすべての部分が完全に鉄原子で構成されていることを意味します。一方、混合物は、異なる物質が異なる割合で含まれているため、組成が異なります。
物理的手段による分離は不可能:鉄は純粋な物質であるため、物理的手段だけでは異なる成分に分離できません。ただし、混合物では、通常、濾過、蒸留、クロマトグラフィーなどの物理的方法によって個々の成分を分離できます。

鉄は炭素など他の元素と結合して鋼を形成するときに合金を形成しますが、これらの合金は 2 つ以上の異なる種類の原子または分子の組み合わせが含まれるため、混合物とみなされます。ただし、純粋な元素の形では、鉄は混合物ではなく純粋な物質です。

鉄は元素であり化合物ではありません。元素は、化学的手段によってより単純な物質に分解できない基本的な物質です。同じ種類の原子で構成されており、それぞれ周期表で固有の原子番号が付いています。

鉄は化学記号 Fe で表され、元素として分類されます。これは地球上で最も豊富な元素の 1 つであり、金属光沢、高い導電性、磁性などの特徴的な特性で知られています。

対照的に、化合物は、2 つ以上の異なる元素が特定の割合で化学的に結合したときに形成される物質です。化合物は、化学的に結合した分子またはイオンで構成されます。

鉄は、一般に錆として知られる酸化鉄 (Fe2O3) や硫化鉄 (FeS) など、他の元素と化合物を形成することがありますが、純粋な元素の形では、鉄は元素です。