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. ( ) 化学基礎 授業プリント 前期 No 10 前期第3回レポート範囲 その他

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. ( ) 化学基礎 授業プリント 前期 No 10 前期第3回レポート範囲 その他
化学基礎
授業プリント
前期
N o .1 0
(前期第3回レポート範囲)
○その他の有機化合物
・基と官能基
分子から何個かの原子がとれた形の原子団を(ア 基
)という。
炭素と水素だけからなる有機化合物を炭化水素といい、炭化水素から水素が
とれた形の基を(イ 炭化水素基
)という。有機化合物の物理的性質は
炭化水素基の大きさや形で決まるものが多い。
これに対して有機化合物の化学的性質を決める基を官能基という。分子式か
ら官能基を明記したような化学式を示性式という。
例)
炭化水素基
メ チ ル 基 C H 3 - 、 エ チ ル 基 C 2 H 5 - (C H 3 C H 2 - )、
ビ ニ ル 基 CH 2 =CH - 、 フ ェ ニ ル 基 C 6 H 5 -
など
官能基
ヒドロキシ基 -OH、カルボキシ基-COOH
示性式
メ タ ノ ー ル C H 3O H 、 エ タ ノ ー ル C H 3C H 2O H
酢 酸 C H 3C O O H
など
○高分子化合物
有機化合物の中には、プラスチックなどのように多数の原子が共有結合でつな
が っ た 巨 大 な 分 子 か ら な る も の も あ る 。 こ の よ う な 化 合 物 を 高 分 子 化 合 物 (高 分
子 )と い う 。
例)ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリスチレン、
ポリエチレンテレフタラート など
・プラスチックの合成
( 1 )プ ラ ス チ ッ ク は 、 原 料 の 小 さ い 分 子 で あ る ( ウ 単 量 体
) (モ ノ マ
ー )を 次 々 と 結 合 さ せ て つ く ら れ る 。 こ の と き 、 生 成 し た 高 分 子 を ( エ 重 合
体
) (ポ リ マ ー )と い う 。
( 2 )単 量 体 の 分 子 内 の 結 合 が 切 れ て 、 そ れ ら が 次 々 と 結 合 す る 反 応 を ( オ
重合
)という。
単量体
エチレン
重合体 (カ
ポリエチレン
スチレン
)ポ リ ス チ レ ン
( キ 塩 化 ビニル
アジピン酸+
)ヘ キ サ メ チ レ ン
ジアミン
ポリ塩化ビニル (ク
ナイロン 66
)
◎電気陰性度と分子の極性
○電気陰性度
共有結合した2個の原子間で、各原子が(ケ 共有電子対 )を引きつける
強さを数値で表したもの。典型元素では、周期表の右上へ行くほど(コ
大きく
) な る (希 ガ ス を 除 く )。
○結合の極性
・異種の原子間の結合では、共有電子対は電気陰性度の大きい原子のほうへか
たよる。たとえば塩化水素の分子では、共有電子対は(サ 塩素原子
)
の ほ う へ か た よ り 、 塩 素 原 子 は わ ず か に 負 の 電 荷 (δ - )を 、 水 素 原 子 は わ ず
か に 正 の 電 荷 (δ + )を 帯 び る 。 こ の よ う な 電 荷 の か た よ り を 、 結 合 の ( シ
極性
)という。
・ 同 種 の 原 子 間 の 共 有 結 合 に は 、( ス 極 性
)はない。
・2個の原子間の電気陰性度の差が(セ 大きい
)ほど、結合の極性も
大きい。
○分子の極性
3個以上の原子からなる分子では、分子全体の極性は分子の形により大きく
影響される。結合の極性を打ち消しあうような構造をしている分子は、分子
全 体 と し て は 極 性 を も た ず 、( ソ 無 極 性 分 子 ) と な る 。 一 方 、 結 合 の 極
性 を 打 ち 消 し あ わ な い よ う な 構 造 を し て い る 分 子 は 、( タ 極 性 分 子
)
となる。
・水への溶け方-一般に(チ 極性分子
) は 水 に 溶 け や す く 、( ツ 無 極
性分子 )は水に溶けにくい。
・融点と沸点-構造が似た分子どうしでは、分子の質量が大きい分子ほど分子
間力が強くなるため、融点や沸点が高くなる。また、極性分子の場合は、分
子間に静電気的な引力が働くため、分子間力は分子の質量が同程度の無極性
分子より強くなり、融点や沸点は高くなる。
◎分子結晶
・分子間力と物質の状態
分子間には弱い引力がはたらいている。この引力を(テ 分子間力
)ま
たはファンデルワールス力という。
分子間力は弱い引力であるため、分子からなる物質には、沸点が低く常温で
(ト 気体
)や(ナ 液体
)のものが多い。また、分子間
力 は 分 子 の 質 量 (分 子 量 ) が 大 き く な る と 強 く な る 。
・分子結晶
ドライアイスなどの分子からなる結晶は、多数の分子が分子間力によって規
則正しく配列した結晶である。このような結晶を(ニ 分子結晶
)とい
う 。 分 子 結 晶 は 、 弱 い 分 子 間 力 に よ る 結 晶 で あ る た め 、 融 点 ・沸 点 は 低 く 、 固
体から直接気体になる(ヌ 昇華性
) の も の が 多 い 。 ま た 、 固 体 ・液 体
ともに電気を通さないものが多い。
○水素結合
・ 電 気 陰 性 度 の 特 に 大 き い 原 子 (F 、 O 、 N )に 結 合 し た 水 素 原 子 を な か だ ち と
して、分子間にできる結合を(ネ 水素結合
)という。
・水素原子の電子が、電気陰性度の大きい原子の方に引っぱられ、水素原子の
原子核が裸に近い状態になるために生じる。
・水やフッ化水素、アンモニアの沸点や融点は、他の同族元素の水素化合物に
比べて異常に(ノ 高い
)。
◎共有結合の結晶
○共有結合の結晶-C、Siのような4個の価電子をもつような原子は、多数の
原 子 が 次 々 に( ハ 共 有 結 合
)し て 、全 体 が 1 つ の 巨 大 分 子 に な っ て い る 。
このような結晶を、共有結合の結晶という。
例)ダイヤモンド、黒鉛→C
ケイ素→Si
二酸化ケイ素→SiO2
・共有結合の結晶の性質
①堅さは、きわめて硬い。
②融点は非常に高い。
③電気を通しにくい。
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