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解決済みの質問

水素を構成する陽子、中性子、陽電子、陰電子の数は?

太陽では核融合で「陽子がヘリウム原子核に変換している」といったり、「水素がヘリウム原子核に変換している」といったりします。
水素(ばかりとは限りませんが)には紛らわしい呼び名や物質が沢山あります。そこで次の各物質の構成要素の数を纏めておきたいと思います 。
質問の丸投げはいけないかと思い、苦し紛れに書き出してみました。左から順に、P(陽子)、N(中性子)、+(陽電子)、-(陰電子)の個数です。誤っている所を訂正し、末尾の?のうち著しく不適当な所はご意見をお聞かせ下さると有難いです。

―――――――P、N、+、-
陽子―――――1、0、1、0(水素原子核の別名?)
水素イオンー-ー1、0、1、0(陽子の別名?)
軽水素(原子)ー1、0、1、1(水素原子の別名?)
水素原子核――1、0、1、0(陽子の別名?)
水素原子―――1、0、1、1(誤解がなければ水素という?)
水素分子―――2、0、2、2(誤解がなければ水素という?)
重水素――――1、1、1、1
重水素の分子―2、2、2、2
三重水素―――1、2、1、1
三重水素の分子2、4、2、2
四重水素―――1、3、1、1
四重水素の分子2、6、2、2

なお、当方は大目に見ても高校生の知識しかありません。また、考えたり調べたりしないと回答を読解できないことがありますので、お礼には幾晩も要する可能性があります。
よろしく、お願いします。

投稿日時 - 2006-09-15 22:05:56

QNo.2409109

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

そもそもこの表で「陽電子」を書く欄があるのは可笑しい(陽電子に出番はない)ので、単純に電荷として考えてみると良いでしょう。

陽子・・・・・・・・・・・P1、N0、E0、+
水素イオン・・・・・・・・P1、N0、E0、+
軽水素・・・・・・・・・・P1、N0、E1、0
水素原子核(=陽子)・・・P1、N0、E0、+
水素原子(=軽水素)・・・P1、N0、E1、0
水素分子(水素原子×2)・P2、N0、E2、0
重水素原子・・・・・・・・P1,N1、E1、0
重水素分子・・・・・・・・P2、N2、E2、0
三重水素原子・・・・・・・P1、N2、E1、0
三重水素分子・・・・・・・P2、N4、E2、0
四重水素原子・・・・・・・P1、N3、E1、0
四重水素分子・・・・・・・P2、N6、E2、0

※Pは陽子とその数、Nは中性子とその数、Eは電子とその数、最後の数字は全体的な電荷を表す。

投稿日時 - 2006-09-16 02:29:07

お礼

お早うございます。
表を作り直して下さって有り難うございます。今なら、こういう表を作ったと思います。質問文は天動説を信じている時代に投稿したものです。詳しくはhttp://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=2409044  の質疑をご覧下さいませ。
早々のご回答を有り難うございました。
今後24時間以内にどなたからの投稿もないときは質問人の都合の良いときに締め切ります。

投稿日時 - 2006-09-16 06:40:15

ANo.2

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回答(3)

ANo.3

それぞれ、テーマとしている分野によって言い方が違ったり、状態が違ったり
します。太陽の核融合が話題の時は、水素やヘリウムは、原子の状態でなく、
超高温のため原子核と電子がバラバラのプラズマ状態です。水素イオンは、
高校の化学ででてくるような話題では、単独では存在しません。水溶液では
水分子にくっついて H3O+ (オキソニウムイオン)のようになっています。
多くの場合、
   H2O     →  H+ + OH-
のように書きますが、
   H2O + H2O →  H3O+ + OH-
と書いた方がいいかもしれません。実際には、水素イオンは1個の水分子に
つくとは限らず、複数の水分子と数珠つなぎになったりもしてます。ついでに
いうと、 H3O+ は、3つの H は、全く同じでどれがイオンという区別はありません。

軽水素、重水素、三重水素は、原子核の違いを明確に表した表現です。
水素の同位体が、質量数が2倍・3倍と他の元素に比べて差が大きく、また
よく研究されているためです。これ以外の原子核で別の名前がついている
のは、ヘリウム4の原子核をα粒子(アルファ粒子)というくらいです。
記号も重水素 D 、三重水素 T を使ったりします。(軽水素は H そのまま)
重水素の分子も、D2 ですが、天然の水素分子では、H2 以外では、HD の
軽水素・重水素が結合したものが多く存在します。
軽水 H2O と重水 D2O を混合すると多くは交換が起こって HDO になります。
また、四重水素というのは存在しません。ひょっとしたら100億分の1秒くらい
なら存在するかもしれませんが、そんな短時間は存在といえないでしょう。

投稿日時 - 2006-09-16 21:26:02

お礼

毎度、ご丁寧な解説を有り難うございます。
1質問文を書いているときに自分でも「水素イオン」を「陽子」の別名と称するのは違和感がありました。各要素の個数が同一という意味で使ってしまい無神経だったと思います。
2水溶液中ではH3O+ (オキソニウムイオン)のようになっているのなら、学習者としてはH2O + H2O →  H3O+ + OH-の表記に賛成です。
3水素は陽子が1個のため同位体の質量数が一気に整数倍に増加する特殊性もあって、呼び名が増える結果になっているのが分かりました。
4四重水素は http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E7%B4%A0 の「特徴」の項に七重水素まであるというので書きました。四重水素以降は例えあるにしても特殊な状況下の話だと納得しました。
5その他、
>>軽水 H2O と重水 D2O を混合すると多くは交換が起こって HDO になり
のHDOとは何かなどにも疑問や興味を持つのが質問者の態度としては正しいのかも知れませんが、横着をして今はよいことにしてしまいます。
懇切な回答に感謝します。
24時間以内にどなたからも新たな回答がないときは質問人の都合のよい時間に締め切ります。みなさん、有り難うございました。

投稿日時 - 2006-09-17 08:40:17

ANo.1

先ず、先の質問に対する解答でも出ているが
陽子と陽電子は全くの別物です。
陽電子とは、いわゆる電子の反物質ですから。
#なぜ、陽子に陽電子が含まれていると思うのかが興味深い。

したがって、表はこのようになる。

―――――――P、N、+、-
陽子―――――1、0、0、0(水素原子核の別名?)
水素イオンー-ー1、0、0、0(陽子の別名?)
軽水素(原子)ー1、0、0、1(水素原子の別名?)
水素原子核――1、0、0、0(陽子の別名?)
水素原子―――1、0、0、1(誤解がなければ水素という?)
水素分子―――2、0、0、2(誤解がなければ水素という?)
重水素――――1、1、0、1
重水素の分子―2、2、0、2
三重水素―――1、2、0、1
三重水素の分子2、4、0、2
四重水素―――1、3、0、1
四重水素の分子2、6、0、2

投稿日時 - 2006-09-15 22:30:12

補足

>>#なぜ、陽子に陽電子が含まれていると思うのかが興味深い。

陽子がu、u、dで出来ていて、この時点で+電荷をもつとの認識がなく、かつ陽子は+電荷をもつとの認識のある人間が論理的に考えようとするときの必然的帰結(?)です。

末尾の?は、まぁまぁ著しく不適当な所はないと解釈してよいですか。
早々のご回答を有り難うございました。
今後24時間以内にどなたからの投稿もないときは質問人の都合の良いときに締め切ります。

投稿日時 - 2006-09-16 00:27:31

お礼

早々のご回答に感謝しています。有り難うございました。

投稿日時 - 2006-09-17 23:04:59

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