アセトアルデヒド CH3CHO H ー C ー C ◆無色・刺激臭の液体で , 揮発性がある。 ◆お酒 ( C2H50H ) を多量に飲むと , その一部 が体内で CH3CHO に変化する。ガンガン ふつかよ する頭痛をともなうニ日酔いの原因になる。 3 カルボン酸 R—COOH 水に溶けると電離する。弱酸である。 RCOOH ギ酸 HCOOH H—C—O—H 0 酢酸 CH3COOH RCOO- 十 H + ◆無色・刺激臭の液体である。 あり ◆蟻や , 蜂がもつ昆虫毒で , 皮膚をおかす。 ◆構造上 , アルデヒド基—CHO があるので , 還元性を示す。 ( 旧ー c 0 ー H 点線部分 ) 0 ◆無色・刺激臭の液体である。 ◆食酢は酢酸の約 4 % の濃度の水溶液である。 ◆氷酢酸は高純度の酢酸が 1 3 ℃以下で氷状 の固体になったものをいう。 H ー C ー C ー O ー H ①・②・ 3 の関連図⑧く ①アルコールを酸化すると , ②アルデヒドになる。さらに酸化 242 工チレンに水を付加するとエタノールになる。 ② 3 CH3CHO 十プ 0 , ①② C2H50H 十プ 0 , すると , 3 カルポン酸になる。 CH3COOH CH3CHO 十 H20
6 一太陽系 / 電子配置 7 ーリンゴ 0 を買う人を分ける / 原子を分類する 8 ー 0 を買って , 生き残るために / きっちりと電子をもち , 安定するために 9 ー①余分さんと不足さんのとき / ①余分原子と不足原子・・・イオン結合 プ 0 ー②不足さんどうしのとき / ②不足原子どうい・共有結合 1 アー理想と総理 / 異性体つて , なんだ ? プ 2 ーケクレ先生に挑戦しよう / C 。 H 。って , どうかくの ? プ 3 ー③余分さんどうしのとき / ③余分原子どうい・金属結合 プ 4 ー誰にでも解る / 金属の特徴 15 ー絶対的と相対的 / 原子量って , なんだ ? 6 ーボールの平均の重さ / 原子量・・・同位体の平均値 17 ー 1 ダースって , なんだ ? / 1 モル ( Ⅲ (l) って , なんだ ? 18 ー風船とタイヤの空気 / 気体の lmol って , なんだ ? 19 ー教室内の空気の重さは ? / 予想・・・当たり , はすれ 20 ー式で表す / 化学反応式 2 アー式を使った雪ダルマ 9 計算 / 反応式を使った 9 計算法 22 ークラスの 3 つの状態 / 物質の三態変化 23 ー授業中って , なんだ ? / 結晶って , なんだ ? 24 ー外国の水と空気 / 気体の拡散 25 ーみんなが知っている / ポイルの法則 45 5 5 62 65 72 75 79 82 94 98 101 102 42 47 48 60 70
第Ⅲ章◎代表的な 0 ーの物質 メタン C H4 H ー C ー H 工チレン クロロメタン CH3Cl H—C—CI ジクロロメタン CH2C12 H—C—CI 0 トリクロロメタン CHC13 0 H—C—CI 0 c=c/ のをに置換すると テトラクロロメタン CC14 0 CI—C—CI C = C CH であるプロピレンになる。 C4 以上も同じなので , アルケンはすべ てエチレンを , などで置換した形となる。したがっ て , アルケンは CH2 = CH2 をマスターすれば充分である。同様に アルキンはアセチレン CH 三 CH だけでよい。 ②付加反応 工チレンに塩素を反応させると , 個の 0 が付く。 C=C 十 C ト 0 二重結合の 1 本が切れて 2 H ー C ー C ー H 付く になり , さらに H2 を付加するとエタン H ー C ー C ー H になる。 アセチレン H ー C 三 C ー H に H2 を付加するとエチレン C = C 結合する反応を付加反応という。 不飽和基 ( 二重結合や三重結合 ) が切れて , 他の原子や原子団が 十 H2 付加 CH=CH アセチレン 3 重合反応 CH2=CH2 工チレン C2H6 エタン 十 H2 付加 アセチレン 3 分子から , べンゼン 1 分子ができる。 237
C3H6 の異性体 C6H4XY には , 3 つの異性体がある。 オルト・・・隣り メタ・・・ 1 つおき o-C6H4XY m-C6H4XY C3H4 の異性体 バラ・・・正反対 カ -C6H4XY バラキシレン カー C6H4 ( CH3 ) 2 CH3 キシレンの異性体 物質名オルトキシレン メタキシレン 示性式 0 ー C6H4 ( CH3 ) 2 川一 C6H4 ( CH3 ) 2 CH3 CH3 構造式 CH3 CH3 CH3 有機化合物には , ①置き換わったり , ②付け加わったり , 3 重 なりあったりする , 3 つの重要な反応がある。 ①置換反応く メタンに塩素を反応させると , H と 0 が置き換わる。 H—C— H 十 C12 H ー C ー 0 十 HCI 置き換わる C と結合している H が , 他の原子や原子団と交代する反応を 置換反応という。 CH4 の 4 個の H は , 次のように置換する。 236
とし、し、 第Ⅱ章◎化学おばけ 0 ・・の考え方 水素原子 IH ・・・ K 殻に 1 個の電子 e ーをもっている。 原子核 ( 陽子が 1 個。 1 + と書く。 ) 1 + ・ゝ K 殻 ( 電子 e- が 1 個 , 入っている。 ) それぞれの電子殻にある電子の個数を示したものを電子配置 例・ 2 例・ 3 例・ 4 H は ( 1 ) と表す。 リチウム原子 3Li ・・・ K 殻に 2 個 , L 殻に 1 個の e ーをもっている。 原子核 ( 陽子が 3 個。 3 + と書く。 ) K 殻 ( e ーが 2 個。これ以上は入れない。 ) L 殻 ()- が 1 個 , 入っている。 ) 電子配置 ( 2 , 1 ) 3 十 ネオン原子 1 。 Ne ・・・ K 殻に 2 個 , L 殻に 8 個の e ーをもっている。 43 電子位置 ( 2 , 8 , 6 ) M 殻 ()- が 6 個 , 入っている。 ) L 殻 ( e ーが 8 個。これ以上は入れない。 ) K 殻 ( e ーが 2 個。これ以上は入れない。 ) 原子核 ( 陽子が 16 個。 16 + と書く。 ) 16S ・・・ K , L, M 殻に , 2 , 8 , 6 個の e ーをもっている。 電子位置 ( 2 , 8 ) L 殻 ()- が 8 個 , 入っている。 ) K 殻 ( e ーが 2 個。これ以上は入れない。 ) 原子核 ( 陽子が 10 個。 10 + と書く。 ) 16 十 硫黄原子 10 十
◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 64 A. 6 C C ー H 0 = 0 H ー C 三 C ー H H—C—O—H C=C べンゼンは重要な物質である。 したがって一般にべンゼンだけ は原子記号を省略して , 構造式 を右のような図形で表す。もち ろん , 世界共通である。 べンゼンの 3 つの二重結合は次々に隣りに移動しているので ◎と表してもよい。 0 0 0 ◎どれもべンゼン c 。 H 。の構造式である。 示性式って , なんだ ? く 示性式とは , 原則的に構造式の 1 本線を省略した式である。習 うより慣れろ。次のロでマスターしよう。 ( ) 内の H ー C ー H H ー 0 ー H H ー C ー C ー O ー 部分が示性式である。 スマートである。 C2H50H ・・・ CH3CH20H より (CH30H ・・・ C に結合する H はまとめる。 ) ( CH 三 CH ・・・三重結合も残す。 ) ( CH2 = CH2 ・・・ニ重結合は残す。 ) で , 分子式と同じでよい。 CH4 ・・・構造式がこの形に限定されるの ( O = 0 ・・・ニ重結合は残す。 ) ( HOH ・・・単結合は 1 本線を省略。 )
利用して , Q の値を求める。 ・求め方 ( 1 ) ・・・②は C ( 出発点 ) が直接 C02 ( 終点 ) になる反応である。 3 と①は , C が途中の CO を通ってから , C02 になる反応である。へスの 第Ⅱ章◎化学おばけ 0 ・をの考え方 CO は空気中に少し混入するだけでも非常に有害なので , 3 の Q を実験で求めることは危険である。化学 0 。はヘスの法則を ー 02 法則の図に示すと , 右のようになる。 390 = 280 十 Q Q = 110 CkJ) ・求め方 ( 2 ) ・・・②から①を辺々引いて , 390 C02 280 CO ()J 省略 ) C02 を消去する。 C 十 CO 十 C - CO 十一 02 02 C02 十 C02 十 110 kJ 390kJ 280 kJ CO を右辺に移項すると , 3 の式 ( c + ー 0 , となる。これより , Q は 110 と解る。 ・① = CO 十 110kJ ・求め方 ( 3 ) ・・・この方法が , 最も簡単で , 最も応用がきく。 3 の式 ③同辺は + , 異辺は一として , 各反応熱を足すと , Q が求めら ②係数を同じにする。 ① 1 つの式だけにある物質を取り上げる。 の次の 3 点に留意して Q を一気に求める。 れる。 C 十 ②だけにある。 係数は同じ。 同辺は十。 十② Q = + ②ー① 2 ①にも②にもある。 無視する。 1 CO 十 ①だけにある。 係数は同じ。 異辺は一 = 390 ー 280 = 110 [kJJ Q kJ 179
価数と代表的な酸・塩基 < ⑧ , の数を酸・塩基の価数という。例えていうと姉妹数・ 兄弟数と同じである。 CH3COOH は H + になる H が 1 個なので 1 価の酸であり , NH3 は OH ーを 1 個生じるから 1 価の塩基である。 塩酸 硝酸 酢酸 硫酸 炭酸 酸 HCI HN03 CH3COOH H2S04 H2C03 価数 1 2 3 塩基 水酸化ナトリウム NaOH 水酸化カリウム KOH アンモニア NH3 水酸化カルシウム Ca(OH)2 水酸化バリウム Ba(OH)2 水酸化アルミニウム AI(OH)3 リン酸 H3P04 酸性・・・⑧による性質 ①酸味がある。食べられない酸が多いので , 気をつける。 ◆食酢の酸つばさは , 酢酸の H + による。 ◆果物の旨さや酸味は , その果物特有の酸による。 ◆青い梅の実も赤い梅干しになると , 酸つばくなる。 3 金属を溶かす。 ◆金属の容器に酸を入れておくと , 器の壁に穴があく。 アルカリ性・塩基性・・・ OH ーによる性質く 水に溶ける塩基をアルカリということから , アルカリ性ともいう。 ①古味がある。食べられない塩基が多いので , 気をつける。 ②リトマス紙を青変させる。 ◆青い梅の実は , 苦い。 3 H + と反応する。 ◆これから学ぶが ( 印 + と ( ) ーは互いの強い性質を打ち消しあい , 大切 で大事な水になる。 うま ②リトマス紙を赤変させる。 140
③結婚の準備 めでたく縁談がまとまり , 両家は結婚の準備に入ります。 お嫁さんの家では , 「娘よ , 幸せになりなさい」と花嫁道具一 式を用意します。そのため , 喜んで家の貯金を使います。お嫁さ んは花嫁道具をもっていくので ( + ) , 家は貯金を使うので ( ー ) とします。そして , この関係を次のように表します。 十 2 人姉妹の家では , お姉さんにも妹さんにも花嫁道具が必要 です。家としては 2 回貯金を使うので ( 2 ー ) となります。 十 2 魯 + とした方がよい お婿さんは男の子です。男子たるもの , 自分で婚約指輪を買 わなければなりません。当然 , お婿さんは貯金を使うので ( ー ) です。家はお嫁さんがきて家族が増えるから ( + ) です。 3 兄弟 の家は , ( 3 + ) となります。 9 十 3 + 136
第Ⅲ章◎代表的な 0 ' の物質 く 0 / のひとり言〉 の物質と同しだということを。前人未踏の地というのは , まだ 読者のみなさん , 解ってくれたかな。路線図の駅が , 関連図 つくられていない新しい化合物だ , ということも。 籌の関連図 途中は省略するが , べンゼンからサリチル酸をつくり , さらに 2 つの重要な物質をつくる。 べンゼンからの関連図く COOH 十 CH30H 0 ・・→① a0H 工ステル化 ① サリチル酸 0 ー C6H4 ( OH ) COOH COOH 十 ( CH3CO ) 20 ① サリチル酸メチル 0 ー C6H4 ( OH ) COOCH3 COOCH3 OH COOCH3 OCOCH3 COOH アセチルサリチル酸 0 ー C6H4 ( 0COCH3 ) COOH OCOCH3 COOH 0 ①は , オルトの位置に—OH と—COOH をもつ芳香族ヒドロキ シカルボン酸である。 しようえんちんつうざし、がし、ようとぶざい ①は , 消炎鎮痛剤の外用塗布剤 ( 湿布薬 ) として日常生活に広く 使われている。 げねっちんつうざし、 ◆ 0 は , アスピリンともいわれ , 解熱鎮痛剤として風邪薬の中に 入っている。 251