化学を学ぶ際、英語の専門用語の理解は避けて通れません。本記事では化学の基本概念から応用までカバーする重要英単語を、語源や由来とともに解説します。
基本的な化学用語
Atom (原子)
原子とは、化学元素の最小単位で、その元素の性質を保持しているものです。この言葉は古代ギリシャ語の「atomos」に由来し「不可分」を意味します。既知の元素は118種類あり、それぞれが固有の性質と原子番号を持っています。
The hydrogen atom is the simplest of all atoms. 水素原子はすべての原子の中で最も単純な構造をしています。
Element (元素)
化学において元素とは、同じ数の陽子を持つ原子からなる純粋な物質のことです。語源はラテン語の「elementum」で、「原理」や「初歩」を意味します。英語の「elementary school(小学校)」も同じ語源から来ています。
Oxygen is an element essential for human life. 酸素は人間の生命に不可欠な元素です。
Molecule (分子)
分子は2つ以上の原子が化学結合によって結びついたものです。ラテン語で「質量」を意味する「moles」に由来します。分子は化学変化の基本単位として働きます。
Water molecules consist of two hydrogen atoms and one oxygen atom. 水分子は2つの水素原子と1つの酸素原子から成り立っています。
Compound (化合物)
化合物とは、2種類以上の異なる元素が化学的に結合した物質です。この用語はラテン語の「componere」に由来し、「まとめる」を意味します。化合物の性質は、それを構成する元素の性質とは大きく異なることがあります。
Table salt is a compound of sodium and chlorine. 食卸は、ナトリウムと塩素の化合物です。
Reaction (化学反応)
化学反応とは、物質(反応物)が異なる物質(生成物)に変化する過程のことです。「反応または後退」を意味するラテン語後期の「reactionem」に由来します。植物の光合成過程も、二酸化炭素と水から酸素とグルコースを生み出す化学反応の一例といえるでしょう。
The reaction between vinegar and baking soda produces carbon dioxide gas. 酢とベーキングソーダの反応は二酸化炭素ガスを生成します。
酸と塩基
Acid (酸)
酸とは、化学反応においてプロトン(水素イオン)を供与したり、電子を受容したりする物質です。「酸」という言葉は、「酸っぱい」という意味のラテン語「acidus」に由来します。酸の例としては、塩酸(HCl)や硫酸(H₂SO₄)などがあります。
Lemon juice contains citric acid, which gives it a sour taste. レモン汁にはクエン酸が含まれており、それが酸味を与えています。
Base (塩基)
塩基は、化学反応においてプロトン(水素イオン)を受容するか、電子を供与する物質です。酸の反対の性質を持ちます。塩基の例としては、水酸化ナトリウム(NaOH)や水酸化カリウム(KOH)などがあります。
Soap is a base that helps remove grease and oil from surfaces. 石鹸は塩基であり、表面から油脂を除去するのに役立ちます。
Alkali (アルカリ)
化学におけるアルカリとは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩基性イオン塩を指します。アルカリの語源はアラビア語で「灰」を意味する「al-qali」で、アルカリ性物質の起源が植物の灰にあることを反映しています。
The alkali in this detergent helps break down tough stains. この洗剤に含まれるアルカリは頑固な汚れを分解するのに役立ちます。
pH (水素イオン指数)
pHは溶液の酸性度または塩基性度を示す尺度で、0から14の範囲で表されます。「水素イオン濃度の逆数の常用対数」を意味するドイツ語の「Potenz(力)」と「Hydrogen(水素)」から来ています。pH7は中性、7未満は酸性、7より大きいと塩基性を示します。
Pure water has a pH of 7, which is considered neutral. 純水のpHは7で、中性と考えられています。
溶液と濃度
Solvent (溶媒)
溶媒は、他の物質(溶質)を溶解して溶液を形成する物質です。通常は液体ですが、固体や気体であることもあります。溶媒の語源はラテン語の「solvere」で、「緩める、解く、解決する」という意味です。最も一般的な溶媒は水で、インスタントコーヒーを溶かす時にも使われています。
Water is the universal solvent, capable of dissolving more substances than any other liquid. 水は万能溶媒であり、他のどの液体よりも多くの物質を溶かすことができます。
Solute (溶質)
溶質とは溶媒に溶け込む物質のことです。溶液中では、溶質の分子やイオンが溶媒分子の間に分散しています。ラテン語の「solutus(解かれた)」に由来します。
Salt is the solute when it is dissolved in water to make saline solution. 塩水を作るとき、塩は水に溶ける溶質です。
Solution (溶液)
溶液は溶媒中に溶質が均一に分散した混合物です。溶液中では溶質は目に見えず、濾過によって分離することはできません。ラテン語の「solutio(解くこと)」に由来しています。
A sugar solution can be made by dissolving sugar in hot water. 砂糖溶液は砂糖を熱湯に溶かすことで作ることができます。
Molarity (モル濃度)
モル濃度とは、溶液中の溶質の濃度を1リットルあたりのモル数(mol/L)で表す尺度です。この用語は、分子を数える化学の基本単位である「モル」の概念に由来します。モル濃度は化学反応の計算において重要な役割を果たします。
The standard concentration of hydrochloric acid used in laboratories is often 1 molar. 研究室で使用される塩酸の標準濃度は多くの場合1モルです。
Precipitate (沈殿物)
沈殿物は液体溶液から出現する不溶性の固体です。溶液から不溶性の固体が出現することを沈殿と呼びます。ラテン語の「praecipitare」に由来し、「真っ逆さまに落ちる」という意味です。
A white precipitate formed when silver nitrate was added to the sodium chloride solution. 硝酸銀が塩化ナトリウム溶液に添加されると、白色の沈殿物が形成されました。
化学結合
Ionic (イオン性)
イオン性という用語は、イオンが静電気力によって結合することによって形成される化学結合や化合物の一種を指します。イオンという語は、ギリシャ語で「行く」を意味する「iēnai」に由来します。
Sodium chloride has an ionic bond between sodium and chlorine atoms. 塩化ナトリウムはナトリウム原子と塩素原子の間にイオン結合を持っています。
Cation (陽イオン)
陽イオンとは、正電荷を帯びたイオン、すなわち電気分解において陰極に引きつけられるようなイオンのことです。カチオンという言葉は、ギリシャ語で「下がる、下」を意味する「kata」と、イオンに由来します。意味的には「下がるイオン」です。
Sodium ions are cations that play an important role in nerve function. ナトリウムイオンは神経機能において重要な役割を果たす陽イオンです。
Anion (陰イオン)
陰イオンは負の電荷を持つイオンで、電気分解の際に陽極に引き寄せられます。「上に」を意味するギリシャ語「ana」とイオンを組み合わせた言葉で、「上に行くイオン」という意味合いがあります。
Chloride anions are essential for maintaining fluid balance in the body. 塩化物陰イオンは体内の水分バランスを維持するために不可欠です。
Covalent (共有結合)
共有結合とは、原子間で電子対を共有する化学結合の一種を指します。ラテン語で「一緒に」を意味する「co」と「強い」を意味する「valens」に由来します。多くの有機化合物はこの結合によって形成されています。
Water molecules form through covalent bonds between hydrogen and oxygen atoms. 水分子は水素原子と酸素原子の間の共有結合によって形成されます。
Valence (原子価)
化学における原子価とは、元素の結合力のことで、特に置換または結合できる水素原子の数によって測定されます。原子価という言葉は、「強さ、能力」を意味するラテン語の「valentia」に由来します。周期表の同じグループに属する元素は、通常同じ原子価を持ちます。
Carbon has a valence of four, meaning it can form bonds with four other atoms. 炭素は原子価が4であり、他の4つの原子と結合を形成できることを意味します。
熱化学
Endothermic (吸熱)
吸熱プロセスとは、周囲から熱エネルギーを吸収するプロセスのことです。ギリシャ語で「内」を意味する「endo-」と「熱」を意味する「therme」に由来します。吸熱反応の例としては、光合成や塩の溶解などがあります。
The melting of ice is an endothermic process as it absorbs heat from the surroundings. 氷の溶解は周囲から熱を吸収するため、吸熱過程です。
Exothermic (発熱)
発熱プロセスは、熱エネルギーを周囲に放出するプロセスです。ギリシャ語で「外」を意味する「exo-」と「熱」を意味する「therme」に由来します。ほとんどの燃焼反応は発熱性で、火災はその典型的な例です。
The combustion of wood is an exothermic reaction that releases heat and light. 木材の燃焼は熱と光を放出する発熱反応です。
Thermodynamics (熱力学)
熱力学は、熱とエネルギーの関係、およびエネルギーの変換を研究する物理学と化学の分野です。ギリシャ語の「therme(熱)」と「dynamis(力)」に由来します。熱力学の法則は自然界の基本的な原理を表しています。
The laws of thermodynamics explain why perpetual motion machines are impossible. 熱力学の法則は、永久運動機が不可能である理由を説明しています。
有機化学と高分子
Polymer (ポリマー)
ポリマーは、モノマーとして知られる多数の繰り返しサブユニットからなる大きな分子です。ポリマーは生物の存在に不可欠な役割を果たしています。ギリシャ語で「多数」を意味する「poly」と「部分」を意味する「meros」に由来します。
Plastics are synthetic polymers that have transformed modern life. プラスチックは現代の生活を変革した合成ポリマーです。
Monomer (モノマー)
モノマーは、化学結合によって連結され、ポリマーを形成できる小さな分子単位です。ギリシャ語の「monos(単一の)」と「meros(部分)」に由来します。エチレンやスチレンなどがモノマーの例です。
Ethylene is a monomer that polymerizes to form polyethylene, a common plastic. エチレンはポリエチレンという一般的なプラスチックを形成する重合するモノマーです。
Chirality (キラリティ)
キラリティは、科学のいくつかの分野で重要な非対称性の特性です。化学では分子の鏡像対称性を表します。キラリティという用語はギリシャ語で「手」を意味する「cheir」に由来します。私たちの左右の手のように、キラル分子はその鏡像と重ね合わせることができません。
The chirality of molecules is crucial in drug development, as different forms can have different effects. 分子のキラリティは、異なる形態が異なる効果を持つ可能性があるため、薬の開発において極めて重要です。
Stereoisomer (立体異性体)
立体異性体は、分子内の原子の空間的配置が異なる化合物です。「立体」を意味する「stereo」と異性体を組み合わせた用語です。立体異性体は同じ分子式と結合を持ちますが、3次元空間での配置が異なります。
The stereoisomers of some medicines can have drastically different biological activities. 一部の医薬品の立体異性体は、生物学的活性が大きく異なる場合があります。
その他の重要な化学用語
Catalyst (触媒)
触媒とは、それ自体が永続的な化学変化を起こすことなく、化学反応の速度を増加させる物質のことです。この用語は、「溶解」を意味するギリシャ語の「katalysis」に由来します。硫酸やアンモニアの製造など、様々な工業プロセスにおいて触媒は不可欠です。白金や酵素など、触媒となる物質は多岐にわたります。
Enzymes act as catalysts in biological systems, speeding up reactions without being consumed. 酵素は生物系における触媒として機能し、消費されることなく反応を加速します。
Isotope (同位体)
同位体とは、陽子の数は同じだが原子核中の中性子の数が異なる2種類以上の元素の形態の1つです。そのため、原子質量は異なりますが化学的性質は類似しています。この用語は、ギリシャ語で「等しい」を意味する「isos」と「場所」を意味する「topos」に由来します。
Carbon-14 is an isotope of carbon used in radiocarbon dating of archaeological artifacts. 炭素14は、考古学的遺物の放射性炭素年代測定に使用される炭素の同位体です。
Alloy (合金)
合金とは金属の混合物、または金属と他の元素の混合物です。合金は金属結合の特徴によって定義されます。「混合物」を意味する古フランス語の「aloi」に由来します。合金の例としては、鉄と炭素からなる鋼、銅と亜鉛からなる真鍮などがあります。
Bronze, an alloy of copper and tin, was so important in human history that it gave its name to a historical period. 銅とスズの合金である青銅は、人類の歴史において非常に重要だったため、歴史的な時代(青銅器時代)にその名を与えました。
Distillation (蒸留)
蒸留とは、沸騰している液体混合物において、その揮発性の差に基づいて混合物を分離するために用いられるプロセスです。ラテン語の「distillare(滴り落ちる)」に由来します。蒸留は石油精製やアルコール製造など様々な産業プロセスで使用されています。
Distillation is used to separate and purify the components of crude oil in petroleum refineries. 蒸留は石油精製所で原油の成分を分離・精製するために使用されます。
Oxidation (酸化)
酸化とは、物質が酸素と化合したり、電子を失ったりするプロセスです。「酸」を意味するラテン語の「oxidus」に由来します。金属の錆びや食品の腐敗など、日常生活でよく見られる現象です。
The oxidation of iron in the presence of water leads to the formation of rust. 水の存在下での鉄の酸化は錆の形成につながります。
Reduction (還元)
還元は酸化の逆プロセスで、電子が物質に加えられるか、酸素が取り除かれるプロセスです。ラテン語の「reducere(戻す)」に由来します。金属精錬や有機合成において重要な役割を果たしています。
The reduction of metal oxides with carbon is a common method of extracting metals from their ores. 炭素による金属酸化物の還元は、鉱石から金属を抽出する一般的な方法です。
Equilibrium (平衡)
化学平衡とは、可逆反応において、順反応と逆反応の速度が等しくなり、反応物と生成物の濃度が時間とともに変化しなくなる状態を指します。ラテン語の「aequilibrium(均等な釣り合い)」に由来します。
When a chemical reaction reaches equilibrium, the concentrations of reactants and products remain constant. 化学反応が平衡に達すると、反応物と生成物の濃度は一定に保たれます。
Electrochemistry (電気化学)
電気化学は、電気と化学反応の相互作用を研究する科学の分野です。ギリシャ語の「elektron(琥珀)」と化学を組み合わせた言葉です。電池や電気めっきなどの技術はこの分野の応用例です。
Electrochemistry explains how batteries generate electricity through chemical reactions. 電気化学は、バッテリーがどのように化学反応を通じて電気を生成するかを説明します。