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原子の結合 － ジョージ・ザイダンとチャールズ・モートン

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    多くの原子は単独では存在せず
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    他の原子と結合しています
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    そして原子間の結合は
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    同じ原子間でも
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    異なる原子間でも起こります
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    皆さんは原子の結合を
    綱引きのように考えて来たかもしれません
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    １つの原子がとても強い場合には
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    １つかそれ以上の電子を
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    他の原子からひきつけることができます
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    そして最後には一方が負の電荷を持ち
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    もう一方が正電荷を持つイオンになります
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    そして逆の電荷同士の引力が
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    イオン結合と呼ばれます
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    この電子の共有は
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    皆さんがおもちゃを誰かに渡して
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    帰ってこないのに似ています
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    食卓塩である塩化ナトリウムは
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    イオン結合により結びついています
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    個々のナトリウム原子は
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    １つの電子を塩素の原子に渡し
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    イオンが形成されます
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    そしてこれらのイオンが
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    格子と呼ばれる
    ３次元構造を形作ります
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    そこでは１つのナトリウムイオンが
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    ６つの塩素のイオンと結合し
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    １つの塩素イオンが
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    ６つのナトリウムイオンと結合します
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    塩素原子はナトリウム原子に
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    電子を返すことは決してありません
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    さてこのやりとりは必ずしも
    単純なものではありません
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    １つの原子が相手を
    完全に圧倒しない場合には
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    原子は電子の共有が可能です
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    持ち寄りパーティーのように
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    友人がそれぞれの料理を持ち寄り
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    お互いが料理を共有するのです
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    それぞれの原子は
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    共有された電子に引き付けられ
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    この引力は共有結合と呼ばれます
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    私たちの体のタンパク質やDNAは
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    この例であり
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    概ねこの共有結合により
    結びついています
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    原子は
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    他の１つの原子と共有結合することも
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    より多くの原子と共有結合することもあります
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    １つの原子が結合できる
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    原子の数は
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    その電子の配置によります
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    では電子はどのように
    配置されているのでしょうか
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    単独の結合していない個々の原子は
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    電気的に中性です
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    なぜならその原子は
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    核の中にある陽子と
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    核の周りにある電子の数が
    一致しているからです
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    また全ての電子が
    結合可能なわけではありません
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    最も外側にある電子
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    核から最も遠い軌道上にある電子が
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    最も高いエネルギーを持っており
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    原子の結合に関与します
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    ところで これはイオン結合でも同じです
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    塩化ナトリウムを思い出してください
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    ナトリウムが失う電子は
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    核から最も遠いもので
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    その電子が塩素原子側で占める軌道は
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    その電子が塩素原子側で占める軌道は
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    やはり最も外側のものです
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    しかし共有結合に戻ると
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    炭素は結合が可能な
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    ４つの電子を持っており
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    窒素は３つ
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    酸素は２つです
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    そのため炭素は４つの結合
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    窒素は３つ
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    酸素は２つの結合を作ります
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    水素の電子は１つだけなので
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    １つの結合だけ作ります
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    特別な場合では
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    原子は普通に考えられるより
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    より多くの結合を作ります
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    しかしそのためには
    とても限られた条件が必要で
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    そうしないと物質が分裂してしまいます
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    電子をお互いに共有する原子の集団は
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    電子をお互いに共有する原子の集団は
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    分子と呼ばれます
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    小さな分子もあります
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    例えば全ての酸素分子は
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    お互いに結合した
    ２つの酸素原子から出来ています
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    お互いに結合した
    ２つの酸素原子から出来ています
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    一方でとても大きな分子もあります
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    ヒトの第13番染色体は
    ２つの分子ですが
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    それぞれが370億もの
    原子から出来ています
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    そしてこの集団―
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    原子の町も
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    つつましい化学結合により
    結びついているのです
Title:
原子の結合 － ジョージ・ザイダンとチャールズ・モートン
Description:

原子は絶えず結合することができ、また実際にそうしています。そうやって分子ができます。時に原子間の綱引きは、 １つの原子が他の分子から電子を奪い、イオン結合を起こします。原子は時に電子をうまく共有し共有結合を起こすこともできます。単純な酸素分子から複雑なヒトの第13番染色体に至るまで、ジョージ・ザイダーンとチャールズ・モートンはつつましい化学結合について解説します。

講師：ジョージ・ザイダーンとチャールズ・モートン
アニメーション： ベヴァン・リンチ
*このビデオの教材: http://ed.ted.com/lessons/how-atoms-bond-george-zaidan-and-charles-morton
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:34

Japanese subtitles

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