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有機化学の分類
耳たこ音読｜有機化合物の基本と成分元素の分析
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ナレーション 音読さん
有機化合物の基本と成分元素の分析
有機化合物は元素を基本として、元素、元素、窒素、硫黄などで構成され、その種類は分類名に比べて非常に多い。
有機化合物は構成からなり、融点や沸点は高低ものが多い。水には溶けやすさものが多く、物質に溶けやすい。燃焼しやすく、化合物と化合物などを生じる。
炭素・水素・酸素だけからなる有機化合物の分析方法は、化合物とともに完全燃焼し、化合物と化合物を生成する。化合物管を通して化合物を吸収し、質量の変化から元素の質量を量る。次に、物質管を通して化合物を吸収し、質量の変化から元素の質量を量る。元素の質量は全体の質量から量る。これより、質量÷原子量の比から○○式が決まり、分子量から○○式が決まる。
有機化合物と無機化合物
分類
結合
数種類
燃えやすさ
沸点・融点
水に溶けやすさ
有機溶媒に溶ける。
結合
数種類
燃えやすさ
沸点・融点
水に溶けやすさ
有機溶媒に溶ける。
炭素、水素、酸素、窒素などからなる。
分類
結合
数種類
燃えやすさ
沸点・融点
水に溶けやすさ
性質が多い
結合
数種類
燃えやすさ
沸点・融点
水に溶けやすさ
性質が多い
例外で CO や CO₂ は分類名。
有機化合物の分類
分類名
炭素原子が状態に繋がり、結合のみで構成される。
分類名
炭素原子が状態に繋がり、結合や結合を含む。
分類名
炭素原子が状態に繋がり、結合のみで構成される。
分類名
炭素原子が状態に繋がり、結合や結合を含む。
分類名
用語をもつ炭化水素。
官能基による分類
有機化合物の用語を示すことになる原子団を 用語 という。これにより、有機化合物は似た性質で分類される。
官能基官能基
化合物
化合物
官能基結合
化合物
官能基官能基
化合物
官能基官能基
化合物
官能基官能基
化合物
官能基結合
化合物
官能基官能基
化合物
官能基官能基
化合物
官能基官能基
化合物
有機化合物の表し方
式
用語 を用いて表す。
式
CH₃COOH
用語 を用いて表す。結合や結合などの用語結合は省略できない。
用語 を用いて表す。結合や結合などの用語結合は省略できない。
式
C₂H₄O₂
構成している用語の数で表す。
構成している用語の数で表す。
式
CH₂O
最も簡単な用語で表す。
最も簡単な用語で表す。
有機化合物の分析
成分元素の検出
炭素C
燃やすと化合物を発生し、用語 する。
水素H
燃やすと化合物を発生し、色の化合物が 色 に変わる。
塩素Cl
試料を物体に付けて、燃焼すると 色 の反応を示す。
窒素N
物体を加えて化合物を発生し、物質名と反応して 用語 を生じる。
硫黄S
金属を加えて加熱し化合物として、水に溶かし化合物水溶液と反応させると 色 の沈殿を生じる。
組成式・分子式・構造式の決定
① 質量 \(m\) の試料を燃やして、化合物と化合物を発生させる。このとき、酸化銅(Ⅱ) CuO は用語した一酸化炭素 CO を用語させるために入れる。
②化合物管で化合物を吸収。
■ 水素原子の質量 \(m_{\rm H}\)
塩化カルシウム管の質量増加量 \(a~[{\rm g}]\) を調べ、水分子 H₂O \(18\) 中の水素原子の量 \(2\) を用いて、
\(\begin{split} m_{\rm H} =a \times \frac{2}{18}\end{split}\)
■ 水素原子の質量 \(m_{\rm H}\)
塩化カルシウム管の質量増加量 \(a~[{\rm g}]\) を調べ、水分子 H₂O \(18\) 中の水素原子の量 \(2\) を用いて、
\(\begin{split} m_{\rm H} =a \times \frac{2}{18}\end{split}\)
③物質名管で化合物を吸収。
■ 炭素原子の質量 \(m_{\rm C}\)
ソーダ石灰管の質量増加量 \(b~[{\rm g}]\) を調べ、二酸化炭素分子 CO₂ \(44\) 中の炭素原子の量 \(12\) を用いて、
\(\begin{split} m_{\rm C} =b \times \frac{12}{44}\end{split}\)
■ 炭素原子の質量 \(m_{\rm C}\)
ソーダ石灰管の質量増加量 \(b~[{\rm g}]\) を調べ、二酸化炭素分子 CO₂ \(44\) 中の炭素原子の量 \(12\) を用いて、
\(\begin{split} m_{\rm C} =b \times \frac{12}{44}\end{split}\)
④ 全体の質量から水素と炭素の質量を引くことより、酸素の質量を求める。
■ 酸素の質量 \(m_{\rm O}\)
\(\begin{split}m_{\rm O}=m-(m_{\rm H}+m_{\rm C})\end{split}\)
■ 酸素の質量 \(m_{\rm O}\)
\(\begin{split}m_{\rm O}=m-(m_{\rm H}+m_{\rm C})\end{split}\)
⑤ 物質量比を求めて組成式を決定する。
\(\begin{split}{\rm C}:{\rm H}:{\rm O}=\frac{m_{\rm C}}{12}: \frac{m_{\rm H}}{1}: \frac{m_{\rm O}}{16}\end{split}\)
\(\begin{split}{\rm C}:{\rm H}:{\rm O}=\frac{m_{\rm C}}{12}: \frac{m_{\rm H}}{1}: \frac{m_{\rm O}}{16}\end{split}\)
⑥用語より、
化学式の式量 × 定数 \(n\) ＝ 分子量
この式より、定数 \(n\) の値を求めて、
( 組成式 )\(_n\) ＝ (化学式)
化学式の式量 × 定数 \(n\) ＝ 分子量
この式より、定数 \(n\) の値を求めて、
( 組成式 )\(_n\) ＝ (化学式)
⑦ 問題文中の物質の性質や用語の記述から化学式や化学式を決定する。
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