リケジョまなのブログ

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化学のおもしろさを現役化学科生が考えてみた

「化学のおもしろさって何だろう?」と考えると、パッと答えるのは難しいです。

なぜなら、おもしろいことに理由なんてないからです。

でも今回は現役の化学科生が、化学のおもしろさを改めて考えてこうと思います。

 

本ブログ筆者

  • 20才の化学科大学生 

 

 

化学のおもしろさはこれだ!

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化学のおもしろさを文章にするのは難しいなと思うのですが、頑張って3つにまとめていきます。

 

違う物質に変化する

化学の一番のおもしろさは、物質を組み合わせたり熱を加えたりすることでまったく違う物質ができる、そのことに注目している点だと思います。

 

一つの物質と、他の物質を組み合わせるとまったく違う物質に変化する。

これって当たり前に思われがちなのですが、けっこうすごいことだと思うんですよ。

 

有名な例だとこんなところです↓

 

窒素と水素でアンモニア。

N₂+ H₂ → NH₃(ハーバー・ボッシュ法)

 

メタンガスの燃焼で、二酸化炭素と水の発生。

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

ちなみにメタンも、二酸化炭素と同様に地球温暖化の原因と言われています。

 

物質を組み合わたり熱したりすると、それらとは違う物質ができる。

不思議だなぁ、すごいなぁと思いませんか?

 

大学の実験では自分の手で物質を合成できるので、とても楽しいですよ。

 

構造がすごい

そして化学は物質そのものの構造に注目することもおもしろいです。

例えばダイヤモンド。

炭素Cが隙間を作ってきれいに並ぶ構造をとっています。

 

みなさんもご存知の通り、ダイヤモンドは炭素Cだけで構成されています。

同じ炭素Cだけで構成されている物質には、黒鉛、グラファイト、フラーレンなどがありますよね。

黒鉛は鉛筆の芯です。

 

鉛筆の芯とダイヤモンドでは見た目も値段もまったく違います。

でも同じ炭素Cからできているのです。

「何当り前のこと言っているんだ」と思われるかもしれませんが、これもすごいことだと思います。

構造が違うだけで物性にこれだけ大きな違いが出るなんて。

 

炭素Cは少し特別ではありますが、ほかの元素でも同じようなことを言えます。

元素の組み合わせかたによってまったく違うものになる。

これは化学のおもしろいところだと思います。

 

構造の話であれば、単純に構造自体がおもしろいなと思う物質もたくさんあります。

例えばキュバン↓

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きれいです。

 

ほかには人型のような分子、ナノプシャン↓

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まるで人間みたい。

美しい構造をひたすら追求できることも化学の魅力です。

 

キュバンとナノプシャンの画像出典元:Wikipedia

 

生活は化学だらけ

化学を勉強すれば、生活のすべてで化学があふれていることがわかると思います。

みなさんが今使っているスマホやパソコンが光っているのも化学物質があるからです。

薬もワクチンも化学が関係しています。

 

化学を少し知っているだけでも、生活のふとしたときに気づきが生まれます。

例えばスライム。

洗濯のりとホウ砂があれば小学生でも作れる簡単なものです。

 

洗濯のりのPVA(ポリビニルアルコール)間に、ホウ砂の四ホウ酸イオンが、ボロン酸エステル結合を形成しています↓

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画像出典元:https://www.titech.ac.jp/news/2020/046060

結合があることで、液体だった洗濯のりが固体っぽくなっています。

だからホウ砂が多いと、結合が多くなり硬めのスライムができます。

 

しかもこの「スライムの化学」はがんの治療法としても注目されているのです。

身近に遊んでいるものが、本格的な治療法になるかもしれない。

やっぱりこのようなことを知ると、化学ってすごいなぁ、おもしろいなぁと思います。

 

もっと知りたい人は見てみてください↓

「スライムの化学」を利用した第5のがん治療法 液体のりの主成分でホウ素中性子捕捉療法の効果を劇的に向上 | 東工大ニュース | 東京工業大学

 

高校化学と大学化学は違う!

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現在高校生の人は「化学は暗記ばかりでつまらない」と思っているかもしれません。

私も少なからず近い感情を持っていました。

しかし大学の化学は暗記ではありません。

 

高校の化学は全部説明していたらキリがないから、しょうがなく暗記することになっています。

多くの理系高校生が学ぶのに化学が不人気なのは、過程を吹っ飛ばしているからでしょう。

 

ニトロベンゼンを合成するときに、ベンゼンと硝酸だけでなく、なぜ硫酸も必要なのか詳しく教えてもらえませんよね。

高校では広く浅く勉強するので、どうしても話がとびとびになり暗記だらけになります。

 

そのような暗記するだけだった化学を、大学の化学科に進めば過程まで学ぶことができます。

とはいえ化学は経験則にもとづいていることも多いので、数学屋さん・物理屋さんには好かれないことも多いみたいです。

 

 まとめ:化学はやっぱりおもしろい

今回は化学のおもしろさを無理やり言葉にして説明してみました。

説明している中でやっぱり化学っておもしろいなと思った限りです。

うまく言葉で表せなかった部分もたくさんあるので、随時更新していこうと思います。

 

化学に興味のある高校生はぜひ大学の化学科へ。

化学が好きなら化学科で後悔することはありません。