Wikijunior:物質/物質とは？

ずばり、物質って何？

わかりやすい言葉で言うと、物質（ぶっしつ）とは、この世界にあるもののうち、そこにあることを感じることができて、重さをもっているもののことです。物質は、原子（げんし）と呼ばれる、人間の目には見えないとても小さな粒の集まりで、原子の種類のことを元素（げんそ）と言います。今までに100種類くらいの元素があることがわかっています。そして、おどろいたことに、わたしたちがふだんの生活で見たりふれたりしているものは、ほぼ全てがこの100種類くらいの組み合わせでつくられたものなのです。反対のものは、時間や心などの、そこにあることを感じることができなかったり重さを持たないもので、これらのことを非物質（ひぶっしつ）と言います。

物質の状態

状態の変化を表した図。気体から固体への変化が「昇華」と記されていますが、本来は「凝結」が正しい表現です。

物質の状態は、大きく分けると、固体（こたい）、液体（えきたい）、気体（きたい）、プラズマ（イオン）の4つに分けることができ、必ずどれかの状態でこの世界に存在しています（ただし、ふつうプラズマやイオンは、分類のうえでは気体のひとつとして数えられることが多いです。）。

• 固体とは、鉄などのように、しょうげきや熱を加えても形が変わりづらいもののことです。人間の目で見たり、さわったりすることもできます。
• 液体とは、水などのように、しょうげきを加えるとすぐに形が変わってしまいますが、熱を加えてもあまり形が変わらないもののことです。人間の目で見たり、さわったりすることもできますが、さわるとすぐに形がかわってしまいます。
• 気体とは、空気などのように、しょうげきや熱を加えるとすぐに形が変わってしまうもののことです。人間の目では見ることはできないものが多いですが、においがしたり風を感じることはできるので、そこにあると感じることはできます。
• プラズマについては、少しむずかしいのでここでは説明しませんが、最近色々なところで聞くことも多いイオンという言葉がとても深く関わっています。

圧力や温度で状態は変化します

上に書いた、鉄、水、空気のたとえは、あくまで常温（ふだんわたしたちが生活しているときの温度）の場合で、あまりに圧力（あつりょく）や温度が変わりすぎると、同じ物質でも状態が別のものに変化することがあります。これを相転移（そうてんい）と言います。相転移には下のような種類があります。

• 固体から液体へ変化することをゆう解（融解、ゆうかい）と言います。
• 固体から気体へ変化することをしょうか（昇華）と言います。
• 液体から固体へ変化することをぎょう固（凝固、ぎょうこ）と言います。
• 液体から気体へ変化することを蒸発（じょうはつ）と言います。
• 気体から固体へ変化することをぎょう結（凝結、ぎょうけつ）と言います。
• 気体から液体へ変化することをぎょう縮（凝縮、ぎょうしゅく）と言います。

最初の鉄、水、空気でたとえると、

鉄などの金属をとても高い温度まで熱すると、液体に変化します。

• とても熱い温度に熱せられた鉄がオレンジ色のどろどろした液体になった場面をテレビなどで見たことはありませんか？これを鉄がゆう解したと言います。
• 水は0度まで冷やすと氷になりますし、100度まで熱すると水蒸気になります。これを、水がぎょう固した、水が蒸発したとそれぞれ言います。
• わたしたちがふだん吸っている空気は、ちっ素（窒素、ちっそ）、酸素（さんそ）、二酸化炭素（にさんかたんそ）などが集まってできていますが、ちっ素や酸素をマイナス200度くらいまで冷やすとぎょう縮して液体になり、二酸化炭素はマイナス80度くらいまで冷やすとぎょう結してドライアイスという固体になります。
• 反対に、ドライアイスを水に入れたりして温度を上げると急激に気体になろうとします（出てくる白いけむりがそうです）。これが二酸化炭素のしょうかです。

【注意】 実験をするときは熱いお湯や、低温のドライアイスでやけどをしないように注意してください。 また、二酸化炭素はたくさん吸うと人間の体に悪いえいきょうを与えて、ひどいときには意識をうしなったり、死んでしまうこともある、危険な物質のひとつです。たくさんの量のドライアイスを使って実験をするときは、特に注意してください。

もちろん、ここで書かなかった物質にもこのルールは当てはまります。物質によって必要な圧力や温度は色々ちがいますが、ほぼ全ての物質が、圧力や温度を変えることで別の状態へと変化します。