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はてなキーワード: 組成式とは
なんか色々ごっちゃになってるね。
化学的には物質って電子1個の増減で振る舞いが全然変わるので、
ナトリウムも塩素もイオンと単体はまるで別物で、イオンが単体になったり、単体がイオンになったりするには、けっこうなエネルギーや化学反応する相手が必要になる。
水気がない時の固体の塩はNa+とCl-が交互に並んで引き付け合うような形になってるが、水に溶けると（水和すると）バラバラ。
ところでNaClっていうのはそもそも塩として袋に入ってる状態でも分子ではない。
電子大好きなClが電子を1個拾ってCl-になってて電子大嫌いなNaが電子を1個捨ててNa+になってるから電気的に引き付け合う力で結晶になってるだけで、
どこからどこまで分子という明確な区切りがあるわけじゃない。だから1:1の割合ですよって意味で組成式と呼ぶ。分子式と呼ばない。
水H2Oは共有結合と呼ばれる状態でこれは分子。液体中でも分子の形だが、電気陰性度の差によってHは+っぽくOは-っぽく分極してる極性分子なので、Na+が-っぽいOの部分に囲まれてCl-が+っぽいHの部分に囲まれる。これが溶けるメカニズム。
基本的に極性は似た者同士が溶けるから、極性がほとんどない油は水に溶けない。何なら水分子は自分たち自身の分極があるから、水分子同士ゆるやかに引き付け合ってるので無極性分子が入る隙がない。
食塩水の中でNa+Cl-がナトリウムや塩素としてそれぞれの働きを行わないのは、
Na単体は金属ナトリウムと呼ばれるが、空気中で放っておくと勝手に酸素と反応してしまうから灯油の中で保存するし、
水に投げ込んだらものすごい勢いで反応する。https://www.youtube.com/watch?v=SpoAOzDmndk
原子はとにかく最外殻電子を8個に揃えたがるのでナトリウムのような最外殻電子が1個になってる金属単体はすぐに電子を投げ捨てようとする。つまり反応性が高い。
でも投げ捨てた後のNa+は希望通りに最外殻電子が8個なったので大人しい。元素の中でもトップクラスに電子を投げ捨てたがるやつなので、普通にしてる限りはNa+からNaに戻ろうとすることはない。
NaClを超高温にしてドロドロに溶かした状態で電気分解したりしないと金属ナトリウムには戻らない。
不安定で反応しやすい状態っていうのはその物質自体が持ってるエネルギーが大きい状態で、安定した状態はエネルギーが低い状態なので、
不安定→安定になった反応を逆戻ししようとすると高いエネルギー（超高温とか）と電子を送ってくれる何か（電気分解の場合は陰極が電子を送り込んでくれる）が必要になるので、普通に水の中で煮てる程度じゃどうにもならん。
塩素も第17族のハロゲンと呼ばれる原子で「あと電子が1個あれば最外殻電子が8個で安定なのに……」と欲求不満なので、すぐに電子をどこかから奪ってCl-になろうとする。
Cl-をCl2に変えるのはNaほど大変じゃないけど、塩水を煮てる程度じゃ変わらん。
もちろん塩水をずっと煮続けたら塩の結晶が手に入るが、これは化学反応ではなく、沸点が100℃の水だけ蒸発して、溶ける先がなくなって沸点がずっと高い固体の塩だけ残ったってこと。
食塩水から電気分解で塩素を取り出してるのは気体の塩素ガス（Cl2）でこれは毒性がある（塩素系漂白剤を混ぜるな危険と言われる理由も、塩素ガスを発生させる反応があるから）
しかし塩水に溶けてる塩化物イオンCl-は安定で特に害はない。ハロゲンは電子があと1個あれば最外殻に電子が8個入って安定するのに……と元々電子をとても欲しがっているから陰イオンの状態が一番安定してる。
