酸素の単体
原子番号8番の元素である酸素の単体には2種類あって
酸素原子が2個結合した２原子分子からなる 酸素 と
酸素原子が3個結合した3原子分子からなる オゾン である
このように同じ元素からできている単体が複数存在するとき
それらは たがいに同素体である と表現する
だから 酸素 と オゾン はどちらも 酸素 の同素体 である
おかしな日本語になるけれど 要するに
酸素 という言葉は 元素の酸素 をさすときと 単体の酸素 をさすときがある
とくにこの場合２つある単体の一方を元素の名称と同じ名称で呼んでいるので
たいへんややこしいのである
センター試験にもこの区別を問う問題がよく出るし
同位体*1という全く違う意味の言葉も存在するので混乱しやすい
分子式で書くと 単体の酸素はＯ2 オゾンはＯ3 ということになる。
＜よく問題集にのっている問題＞
100リットルの酸素に無声放電を行ったところ
同温同圧で体積が95リットルになった。
生成したオゾンは何リットルか。
酸素がオゾンになると体積が減少するわけです。
３モルの酸素から２モルのオゾンができるわけだから
３リットルの酸素がオゾンになると２リットルになる。
（どちらも気体ですから物質量と体積は比例します）
そこで
反応した酸素の体積を ３Ｖリットル としましょう
そうすると生成したオゾンの体積は ２Ｖリットル になります
減少した体積は５リットルですから ３Ｖ−２Ｖ＝５
したがって Ｖ＝５ ２Ｖ＝10 となって
生成したオゾンは 10リットル と簡単に出るわけです。
