【元素を楽しく学ぼう】～水素（H）～

こんにちは！夜に見ている人はこんばんは！家庭教師ひのきあすなろスタッフの百田（ももた）です。

ひのきあすなろのマッドサイエンティスト（自称）の僕、百田が元素について熱く語っていくコーナーです。
このシリーズを通して、化学の面白さ、身の回りの物がどのような原子や分子で出来ているのかを知ってもらえると嬉しいです。

皆さん、元素周期表をお手元に準備して、めくるめく化学の世界にいらっしゃいませ！！

第1回目の今回は原子番号1番の水素（H）です。もっとも軽い元素で、宇宙にもっともある元素です。私たちの生活の中にも密接に関係してきます。

それでは、水素（H）に向かってレッツ・サーチ・エレメンツ！

文部科学省　学習指導要領「生きる力」
http://www.mext.go.jp/a_menu/shotou/new-cs/index.htm

水素の基本情報

原子記号：H
原子番号：1
分類：非金属
色：無色
状態：常温で気体
不対電子：1つ

水素は無色無臭、地球上では気体の水素分子（H₂）として安定して存在します。
水素電池や水素爆弾、水素水などと、言葉としても聞いたことがある方が多いと思います。
化合物としてもっとも馴染みが深いと思われるのが水（H₂O）です。

水素の生成方法や確認方法

水素の生成方法としてよく行われるのが水の電気分解です。
外部電源から電流を流し、水を水素と酸素に分解する方法です。折角なので化学反応式を見てみましょう。
陽極：4OH⁻→O₂+2H₂O+4e⁻
陰極：2H⁺+2e⁻→Ｈ₂
といった反応が起こり、陽極からは酸素が、陰極からは水素が発生します。

水素の確認方法としては、「火を近づけると、爆発する」という方法が取られます。
水素爆弾の原理と同じですね。水素君はけんかっ早く、すぐに反応をするのが特徴です。
上記の水の電気分解でも、陰極側にマッチを近づけると爆発音が鳴ることが確認できます。

有名な水素の化合物たち

※有志諸君へのお願い。
ココでの化学式は本来ありえない反応式（触媒が無いと反応しないなど）が書いてありますが、化学式を書く練習として取り上げておりますので、ご容赦頂けますと幸いです。

エントリーNo.1：水（H₂O）

水素と言えば、水！ってくらいに有名な化合物です。化学反応式は以下
2H₂+O₂（酸素）→2H₂O
水は常温で液体、0度で固体（融点）、100度で気体（沸点）になります。理科の科目でも馴染みがあると思います。
ちなみに固体（氷）で液体（水）よりも容積が増すのは特殊な性質なので覚えておきましょう！
水といえば百田的にはジハイドロジェンモノオキサイド(DHMO) の禁止運動が想起されます。気になる方は調べてみてください。

エントリーNo.2：アンモニア（NH₃）

刺激臭のする無色の気体です。水溶性があるので、フェノールフタレイン溶液を赤くする塩基性（アルカリ性）の性質を利用したアンモニアの噴水が有名ですね。化学反応式はこんな感じです。
3H₂+N₂（窒素）→2NH₃

エントリーNo.3：メタン（CH₄）

少し有名度は落ちますが、大事な化合物です。特に高校生は有機化学の分野で必ず出てきます。基本のキです。
2H₂+C（炭素）→CH₄
これをアルコールにしたメチルアルコールは理科の実験で使ったアルコールランプに使われています。

消毒やお酒に入っている一般的なアルコールはこれではなく、エチルアルコールというものです。メチルアルコールは同じアルコールでも失明のリスクなどがあり危険です。ただ、エチール（エチルアルコール）よりも安価なため、戦後の闇市では売られていたそうです・・・。

エントリーNo.4：塩化水素（HCl）

通称、塩酸です。理科の授業でよく出てきますね。
水溶液中で強い酸性を示します。
H₂+Cl₂（塩素）→2HCl

エントリーNo.5：硫化水素（H₂S）

無色刺激臭の気体。初登場は高校生になるかと思います。
硫黄が化合されているだけあり、「卵の腐ったような」と形容される刺激臭がします。発生させるときは換気をしながら、直接かがずに手で扇いで匂いを嗅いでくださいね。ここテストに出ますよ！
H₂+S（硫黄）→H₂S

水素についての小話

太陽は水素を燃やしている！？

今日も地球を煌々と照らしてくれる太陽。太陽は水素を燃やして光っています。正確には核融合をしています。核融合をすると原子番号が1つ上がります。水素は次回紹介するヘリウムになります。すると太陽はヘリウムを燃やして光ります。ヘリウムの次はリチウム、その次はベリリウムとなっていきます。このまま進んでいけば酸素の恒星になったり、79番目の金の恒星になるかもしれません！！

しかし、問題があります。それは質量です。あまりに大きくなりすぎると耐えきれなくて爆発します。超新星爆発ってやつですね。スーパーノヴァです。そしてその時にブラックホールが発生します。当然地球はなくなります。

とはいっても、気が遠くなるほど先の話なので、その頃には惑星間移動はモチロン、（太陽系など）系間移動もできるようになっているでしょうから安心ですね。早くワームホールを見つけるか光速度で進むマクロな物体が出来ることを祈ってます。

さて、水素についての理解が深まりましたでしょうか？？
少しでも「面白いな」とか「分かりやすい」と思ってくれたら嬉しいです！

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他にもこんな原子記号を紹介しています

水素（H）	ヘリウム（He）	炭素（C）	窒素（N）	酸素（O）
フッ素（F）	ナトリウム（Na）	マグネシウム（Mg）	アルミニウム（Al）	ケイ素（S i）
硫黄（S）	塩素（Cl）	カルシウム（Ca）	鉄（Fe）	銅（Cu）
銀（Ag）	金（Au）	水銀（Hg）	鉛（Pb）	ウラン（U）