クーロンの法則で化学をわかりやすく簡単に説明しよう!

こんにちは。
本日はお越しいただきありがとうございます。

ここでは、化学をより「楽しく」理解できるように

クーロンの法則について触れていきます。

しかし、言葉だけを聞くと

  • 何だか難しそう!
  • 化学の授業でそんな言葉出てこなかったよ
  • 化学じゃなくて物理じゃないの?

というイメージが先行してしまうかもしれません。確かに、管理人も高校時代は化学ではなく物理の授業で小難しく説明されたところであります。

しかし、この法則を直感的に理解してしまえば、
化学で起こりうる事象の多くも直感的な理解ができるようになります。
言わば、数式を介さずイメージできる、ということですね。
なので、化学が苦手だ!嫌いだ!という方も、この法則をもとにイメージを膨らませてください。

そして、クーロンの法則を理解すれば
「化学は恋愛に例えられる」
ため、イメージがしやすくなります。

では、詳しく説明をしていきます。

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クーロンの法則とは?

クーロンとは?

化学で出てくるカタカナの多くは、関連する法則を発見した科学者の名が付けられています。クーロンもフランス出身の科学者の名です。

クーロンは電荷量の単位としても用いられています。
まずは、クーロンと言えば電荷と覚えておきましょう。

電荷とは? +(プラス)-(マイナス)の2種類がある

電気を使う日常的な例に電池があります。
電池には+(プラス)-(マイナス)がありますね。

電荷とは、電気を起こす(電流を流す)ことのできる粒(粒子)と考えてください。
以下の図のように、+の電荷-の電荷が存在します。

日本語にすると+は正、-は負なので、正電荷負電荷と呼ぶことがあります。

クーロンの法則は、電荷同士が引き付け合う(遠ざけ合う)こと

クーロンの法則を簡単に説明すると、

  1. 違う種類の電荷は引き付け合う
  2. 同じ種類の電荷は遠ざけ合う
  3. 電荷が大きいほど、力は大きくなる
  4. 距離が近いほど、力は大きくなる

これだけです。磁石のS極とN極を近づけたらくっつくし、N極とN極を近づけたら反発する、という具合と同じです。

以下に図を使って例を示します。

ここでは、矢印が長いほど力が大きく、+や-が多いほど大きな電荷を持つこととします。

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なぜ重要なの?

地球上の全ての物は正電荷負電荷の組み合わせ

別記事で触れる予定ですが、全ての物は原子という材料がいろんな形を作ってできています。この原子もまた正電荷負電荷が材料のようなものなので、あらゆるものは正電荷負電荷が時にはくっつきあったり、離れ合ったりすることで出来上がります。

男女の関係に例える

正電荷→女性 負電荷→男性と考えると…?

察しの良い方は、もうお気づきかもしれませんが、
クーロンの法則は、自身とは種別の違う異性に強く惹き付けられる、純粋かつ愚直な恋愛のように思えます(私だけかもしれませんが)。

図中の番号に従って、例えてみると…

  1. 女性男性は惹きつけ合う。
  2. 男性同士、女性同士は遠ざけ合う。
  3. 異性の魅力が大きいほど(電荷が大きい=魅力的)、近くに行きたくなる。
  4. より近くにいて、手に入りそうな異性ほど、手中に収めたくなる。

現実の恋愛もこれくらい純粋な法則に従って、近くの人と惹きつけ合えたら良いなと思ってしまうのですが(笑)。

3と4を、もう少し具体的な例で表します。

Question
ある女性が、2人の男性(Aさん、Bさん)から告白を受けました。
Aさんは凄く魅力的だが、遠くに住んでいてなかなか会えない。
Bさんはちょっと好みと違うけど、会いたい時にすぐ会える。
女性はどちらの男性を選ぶだろうか?

もしAさんが、車で1時間半の距離に住んでいれば、遠くても彼の魅力を味わいたいかもしれません。
しかし、Aさんは留学のため2年間は帰って来れない。それでも付き合っていたいとお願いされたらどうでしょう?
女性は寂しさに耐え兼ねてBさんの温もりを感じたいと思うかもしれませんね。

恋愛も化学も、

  • 相手がどのくらい魅力的か?
  • 相手がどのくらい近くにいるか?

魅力(電荷)距離によって相手を決めるのかもしれませんね。

まとめ

  • 化学は正電荷負電荷が、惹きつけ合ったり遠ざけ合うことで説明ができます。これがクーロンの法則の直感的理解です。
  • 正電荷を女性負電荷を男性に例えると、男性女性が惹きつけ合う恋愛に例えられる。
  • 恋も化学も、相手か魅力的かどうか(電荷)、手の届く距離にあるか(距離)で相手を決める。

お読み頂き、ありがとうございました。

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