水蒸気は純物質？それとも混合物？

水蒸気とは、水が蒸発して気体になったもののことです。

水は、温度が低くなると0度で氷という固形となります。

一方、温度が高くなると100度で気化して水蒸気という気体という形となります。

この気体は、純物質なのでしょうか、それとも混合物と定義されるのでしょうか？

水という物質は、化学式でH2Oと表記されます。

温度が高くなって水蒸気になったり、温度が下がって氷になっても、それは水の形状が変わるだけで、水そのものの性質が変わったり、何かほかの物質と混ざりあっているわけではありません。

そのため、水蒸気という形状でも、化学式は水と同じH2Oと表すことができます。

H2Oというのは、水素元素Hと酸素元素Oが化学反応を起こして作られる物質で、化合物と分類できます。

しかし、その他の物質と混ざり合っているわけではありません。

そのため、H2Oである水蒸気は、純物質であって混合物ではないと定義できます。

物質は、大きく分けると純物質と混合物とに分類できます。

純物質というのは、一つの物質だけで組成されているもののことで、水は純物質に該当します。

一方、混合物というのは、複数の純物質が混ざり合って作られているもので、例えば食塩水のように食塩と水という二つの純物質を混ぜ合わせて作ったものが該当します。

混合物は、食塩水のように複数の物質が混ざり合っている状態を指していますが、化学反応を起こしているわけではないという特徴があります。

食塩水の場合だと、食塩が水に溶けていることで形状は変化しています。

しかし、これは化学反応を起こしているというわけではなく、ただ形状が変わっているというだけのことです。

つまり、食塩水というのは、食塩と水が化学反応を起こすことなくただ混合している状態なので、混合物だと言えるのです。

純物質は、食塩水を作っている一つ一つの要素となります。

つまり、食塩と水と言うことです。

食塩は化学式で表記するとNaClと表記でき、複数の元素が結合して作られている物質と言うことが分かります。

水の場合も同じで、H2Oという複数の元素が結びついて作られている物質です。

このように、複数の元素が結合して作り出している物質のことを、化合物と呼んでいます。

反対に、一つの元素だけで作り出されている物質は、単体物と分類することができます。

単体物も化合物も、どちらも純物質に分類されていて、複数の純物質がコラボすると、混合物になるわけです。

水は、無色透明な液体です。

これが気体となって水蒸気になっても、無色透明という性質は変わりません。

しかし、実際には、湯気は白く見えます。

この白さを作り出している要素となっているのが、水蒸気が低い温度で冷えて凝結したものです。

白く見えるからといって、他の何か異なる物質が混合している混合物でもなければ、空気中で他の物質と化学反応を起こして白くなっているわけでもありません。

白く見える湯気は、凝固した水滴と、水が気化した状態の水蒸気がコラボした状態です。

どちらも、他の物質が混ざっているわけではなく、H2Oの水が異なる形状となっています。

つまり、水蒸気も水滴も、そして湯気も形状が異なっているだけですべて同じ水という純物質です。

水以外の何かと混合しているわけではないため、混合物でもありません。

水は、100度という温度で水蒸気という気体となります。

無色透明の気体ですが、温度という点では100度以上となるので、とても熱いのが特徴です。

私達の普段の生活の中で、水蒸気が立ち込める環境に遭遇する機会はほとんどありませんが、100度という高温でやけどをするリスクがあるので、くれぐれも気軽に触れないように注意しましょう。