危険物取扱者試験では、ある物質が単体、化合物、混合物のいずれであるかを答えさせる問題が出されます。

簡単なものがほとんどなので、確実に得点できるようにしたいところです。

単体・化合物・混合物の判別
やっつけたかこ判別法
単体のスコップマニアにかなり効きすぎ、そのヘリ
コングのキスが油っこい

純物質と混合物・単体と化合物

物質は純物質と混合物に分けられれます。
さらに、純物質は単体と化合物に分けられます。

  • 純物質
    • 単体
    • 化合物
  • 混合物

純物質

純物質は、化学的に単一の物質からなるものです。

純物質は、単体と化合物に分けられます。

単体

単体は、1種類の元素からなる純物質です。

単体の例

水素(H2)、酸素(O2)、ナトリウム(Na)、硫黄(S)等

化合物

化合物は、化合によってできた、2種類以上の元素からなる純物質です。

化合は、2種類以上の物質が化学的に結合して別の物質を生じることです。

化合物の例

水(H2O)、二酸化炭素(CO2)、塩化ナトリウム(NaCl)、エタノール(C2H5OH)等

混合物

混合物は、2種類以上の物質が化学的な結合をせずに混じったものです。

混合物の例

空気(窒素、酸素等)、ガソリン(炭素数4~10程度の炭化水素)、海水(水、塩化ナトリウム等)等

同素体

同素体は、同一の元素から成りますが、化学的性質が異なる単体です。

同素体が存在する元素

硫黄(S):斜方硫黄、単斜硫黄、ゴム状硫黄
炭素(C):ダイヤモンド、黒鉛(グラファイト)、フラーレン
酸素(O):酸素(O2)、オゾン(O3)
リン(P):黄リン、赤リン

同素体が存在する元素は「SCOP(スコップ)」で覚えると、古から伝わっています。

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単体・化合物・混合物の区別

危険物乙4試験では単体、化合物、混合物を区別させる問題が出されます。
それほど複雑な問題は出されませんので、勉強を進めていればできるようになります。

単体・化合物・混合物の区別の出題例

単体の出題例

  • 酸素(酸素、オゾン)
  • 炭素(ダイヤモンド、黒鉛(グラファイト)
  • 硫黄
  • リン(赤リン、黄リン) 
  • アルミニウム
  • ナトリウム
  • 水銀 等

同素体の存在する元素の出題が目立ちます。

化合物の出題例

  • 二酸化炭素
  • ジエチルエーテル
  • メタノール
  • エタノール
  • ベンゼン
  • 硝酸
  • 塩化ナトリウム 等

なお、食塩と重曹には注意が必要です。
どちらも文脈によって純物質(化合物)にも混合物にもなりうるからです。

食塩の主成分は塩化ナトリウム(NaCl)、重曹の主成分は炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)ですが、いずれも不純物を含みます。
食塩=塩化ナトリウムとして見れば食塩は化合物ですが、一般に流通している食塩は不純物を含んでいることを重視すると食塩は混合物になります。

このあたりは出題意図を読み取りつつ、他の選択肢と比較しながら判断することが必要になります。

水や二酸化炭素のような身近な物質のほか、第4類をはじめとする危険物からの出題が多くなっています。

混合物の出題例

  • 空気
  • ガソリン
  • 灯油
  • 食塩水
  • 砂糖水

空気のような身近なもの、ガソリンや灯油のような危険物第4類、食塩水や砂糖水のような水溶液が出題されています。

単体・化合物・混合物の判別の考え方

単体、化合物、混合物の判別(やっつけたかこ判別法)

やっつけたかこ判別法は、危険物乙4試験ですでに勉強している(はずの)知識を活用して「やっつけ」で単体、化合物、混合物(た・か・こ)を判別しようとするものです。

次の2ステップで判別します。

Step.1 乙4試験の知識で判別
Step.2 +αの知識で判別

やっつけたかこ判別法の注意点

乙種危険物取扱者試験の単体、化合物、混合物の判別に向けた方法です。

簡便さ優先、少ない勉強時間でそれなりの精度での判別をできるようにするものです。
前提知識が多くない方向けですので、少ない勉強で得点できればいいと割り切れる人向けです。

Step.1 乙4試験の知識で判別

1 単体を判別

(1)同素体(物理・化学)
(2)危険物(性質・消火)
(3)単体金属(物理・化学)
(4)その他の単体(物理・化学)

2 混合物を判別

(1)第4類(性質・消火)
(2)義務教育の知識

3 残りの多くが化合物

1 単体を判別
(1)同素体(物理・化学)

S:硫黄(○○硫黄)
C:ダイヤモンド、黒鉛(グラファイト)、フラーレン
O:酸素、オゾン
P:赤リン、黄リン

(2)危険物(性質・消火)

第2類:マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)

第3類:カリウム(K)、ナトリウム(Na)、リチウム(Li)

⇒いずれも単体金属

(3)単体金属(物理・化学)

貴金属:金、銀、銅、白金(プラチナ)

その他:水銀

(4)その他の単体(物理・化学)

ハロゲン元素:フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等

希ガス元素:ヘリウム等

その他の単体元素:水素、窒素

⇒○○素(3字以内で「素」)とヘリウム

(尿素(化合物)等の例外はありますが、試験には出ません)

語呂:単体のスコップマニアにかなり効きすぎ、そのヘリ
単体の  :単体
スコップ :同素体(SCOP)
マニアに :第2類の単体金属(マグネシウム、ニッケル、アルミニウム)
かなり  :第3類の単体金属(カリウム、ナトリウム、リチウム)
効きすぎ :その他の単体金属(貴金属、水銀)(ききんぞく・すいぎん)
その   :「素」で終わる ex.水素、窒素、塩素
ヘリ   :ヘリウム

2 混合物を判別
(1)第4類(性質・消火)

ガソリン

○○油

(灯油、軽油、重油、クレオソート油、潤滑油、ギア油、シリンダー油、アマニ油、キリ油、食用油等)

(2)義務教育の知識

空気

水溶液

○○水:砂糖水、食塩水、海水等(ただし、純水(純粋な水)は化合物)

○○水溶液:エタノール水溶液等

語呂:コングのキスが油っこい
コングの :混合物
キ    :空気
ス    :水溶液(○○水、○○水溶液)
が    :ガソリン
油っこい :○○油

3 多くが化合物

残ったものの多くは化合物です。

ここまでで正答できる問題も少なくありません。

ただ、多くの混合物も残されているので、回答できない問題も出てきます。
その場合にはStep.2+αの知識で化合物と混合物を判別することになります。

Step.2 +αの知識で判別

1 化合物(純物質)を判別

(1)物質名

(2)義務教育の知識

(3)知識で対応

2 残りは混合物と断定

(1)物質名

物質名で化合物を判別します。

物質名が○○酸、○○化××、○○酸××となっているものは化合物です。

○○酸:硝酸、塩酸等

○○酸××:硝酸カリウム

○○化××:塩化ナトリウム

(2)義務教育の知識

二酸化炭素

ドライアイス=固体の二酸化炭素

(3)知識で対応するもの

個別の物質について、知識を使って化合物を判別していきます。

アンモニア

メタン、エタン、プロパン、エチレン、アセチレン等

知識が増えるほど正確さが増していきます。

2 残りを混合物と断定

残りを混合物と断定します。

単体・化合物・混合物の判別

知識を増やせば精度は上げられます。
しかし、その場合でも時間対効果を意識して勉強すべきです。

化学物質は無数に存在するのですべてを知識で対応しようとすると膨大な時間が必要になります。
あまり多くの時間をかけると、他の項目に回せる時間がどんどん削られてしまいます。

また、単体・化合物・混合物の判別の問題は出題頻度が高いといっても、毎回出題されるわけではありません。
それに、出題されるとしても最大で1問です。
いくら時間をかけても1問分以上の得点はできません。

一方、出題される物質はある程度限定されていて、危険物に関した物質が出題されることが多くなっています。
そのため、危険物取扱者試験の他の分野の勉強をしていく中で物質名を覚え、その知識を使って単体・化合物・混合物の判別に役立てる、というのが効率的な学習方法になります。

固体、化合物、混合物の判別は得点効率が高いのが特徴です。
あまり多くの時間をかけず、効率よく勉強を進めましょう。

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