第Ⅲ章◎代表的な 0 ぞの物質 C6H1206 は , CH20 が組成式である。 ( 1 は書かない。 ) ロ 1 個の〇は 2 g, ・は 3 g である。〇が 40 g, ・が 240 g あるとき , 〇と 0 の個数の比を求める。 〇 , 0 の重さをそれぞれ 1 個の重さで割れば , 個数になる。 〇 1 個の重さ・・ 1 個の重さ 個数比〇 : 0 = 〇の重さ この個数の比が , 求める答えである。 0 の重さ 40 2 . 240 3 = 20 : 80 = 1 : 4 〇 : 0 = 1 : 4 これ以後 , 原子量は次の値を使う。 C = 12 , H=I, 0 = 16 ( 原子量は重さの比だから , 原子 1 個の重さと考えてよい。 ) 2 5 5 組成式 CH30 1 = 4 : 12 : 4 = 1 : 3 : 1 したがって分子量が解れば整数れも解り , 分子式を決定できる。 ( 組成式 ) x れ = 分子式 ( 分子量 ) 組成式を整数倍すれば , 分子式となる。 ②分子式の決定 点 .40 c : H : o= 12 ・ 48 . 64 12 めよ。 が , それぞれ 48g , 12g , 64g のとき , この化合物の組成式を求 0. 0 c, H, 0 から成る化合物がある。 c, H, 0 の含有量 1 12 組成式 CH3 = 3 : 9 = 1 : 3 答 36 C の原子量 H の原子量 個数比 C : H = C の含有量 . H の含有量 36g と 9g のとき , この化合物の組成式を求める。 C と H から成る化合物がある。 C と H の含有量がそれぞれ

私達の 特効薬 構造式を決定すを 化学 世界 79 特効薬 せん ある草の根を煎じて飲むと , ある病気の治療に抜群の効果を 発揮することが解りました。この根に含まれている物質を抽出 できれば , 特効薬として利用できます。しかし , 草の根からの生 産量には限界があり , 多くの人が使えません。もし , この化合物 の構造式が解れば , 他の物質からっくることもできます。生産 量も増え , 多くの人が使え , 多くの命を救えます。このように , 構造式の決定は化学の重要な役目なのです。 く 0 のひとり言〉 人間様の発想力と探求心は , 本当に凄い。青カビからペニシ リンという凄い特効薬を発見したように , われわれ = の正 体をどんどん突き止めているな。 の構造式を決定する 未知の物質の分子を構成している原子は何か , 何個ずつの原子 から成るのか , どんな官能基をもっているのか , を解明して構造 式を決定する。①組成式ー→②分子式ー 43 構造式の順に決 定できる。 ( 0 組成式の決定 組成式とは , 化合物を構成している原子を , 最も簡単な個数比 で表した式のことである。 C4H8 の組成式は , C : H = 4 : 8 = 1 : 2 だから CH2 となる。 当の 私達の 254

化学 。 616 族 = 0 ・ s 世界 物質名分子式構造式 酸素 02 0 = 0 オゾン 03 状態 無色 無臭気体 淡青色 O ー O 特異臭気体 第Ⅲ章◎代表的な 0 ' の物質 ると得られる。 302 → 203 02 と同素体である。 02 に放電す の分解などで発生する。 水の電気分解 , H202 , KC103 性質 ◆空気の体積の約 20 % が酸素で , 常に植物の光合成によって補 充されている。光合成により , 次の反応が起きている。 C6H1206 十 6 02 ↑ 6 C02 十 6 H20 ◆ 03 はオゾン層として成層圏にあり , 太陽や宇宙からの紫外線な どを吸収し , 地球上の生物をまもっている。しかし , フロンガ ス (F と 0 と C の化合物 ) によるオゾン層の破壊が , 現代の大 きな環境問題となっている。 単体名組成式 斜方硫黄 便宜的に 状態 黄色・結晶 分子構造 8 原子からなる環状の分子。 単斜硫黄 黄色・針状結晶 S で表す。 ゴム状硫黄 褐色・ゴム状多数の原子からなる鎖状の分子。 ◆硫黄には 3 種類の同素体がある ( 上表 ) 。 硫化水素 H2S HS は無色・腐卵臭の気体で , 火山ガスや温泉の湯煙などに含 まれている。卵やタンパク質の腐敗によっても生じる。 ニ酸化硫黄 S02 S02 は無色・刺激臭の気体である。亜硫酸ガスともよばれ , 水 に溶けると亜硫酸 H2S03 になる。 C 209

リン 物質名 黄リン 赤リン 組成式状態 淡黄色 ろう状固体 粉末 暗赤色 第Ⅲ章◎代表的な 0 物質 ◆両者は互いに同素体である。 ◆分子は P が 4 個の正四面体構造 だが , 組成式 P で表す。 する。 自然発火するので , 水中に保存 ◆黄リンは毒性が強く , 空気中で 酸化四リン P401 。 リン酸 H3P04 物質である。水に溶かして加熱すると , リン酸になる。 P401 。は白色粉末で , 空気中の水分を吸収して溶ける ( 潮解性 ) H3P04 は潮解性をもっ無色の結品で , 3 価の酸である。 ・私達の 世界 温室効果と地球温暖イ餮 14 族 = c ・ Si , 13 族デ切 3 化学 世界 69 室効果と地球温暖化 地球が発散する熱は , 空気を通って字宙へ逃げていきます。 そのとき , 空気中の二酸化炭素 C02 は , 地球からの熱を吸収し て四方八方に再放射します。この一部が再び地表を温めます。 この C02 の働きを温室効果といいます。 C02 は , 物質の燃焼や生物の呼吸によって発生し , 植物の光合 成や海水などに溶解することによって消費されます。今まで は , この発生量と消費量が大体同じだったので , 空気中の C02 は体積比ほば 0.03 % と一定に保たれてきました。一定量の C02 が一定の温室効果を示し , 地球の恒常性を維持してきたのです。 の 私達の 世界 213

第Ⅲ章◎代表的な 0 つ物質 ◆ 3 種類の同素体がある。 ◆多数の炭素原子が , 平面的にも立体的にも共有結合していて , 1 つの固体が 1 分子といえるので , 組成式 C で表す。 ◆ダイヤモンドは自然界で最も硬い物質である。 ◆グラファイトは電気をよく通し , 乾電池に使われている。 一酸化炭素 C 0 CO は無色無臭の有毒気体である。吸い込むと血液中のヘモグ ロビンと結合し , 細胞へ酸素を運ぶ機能を阻害するので , 非常に 危険である。しかしよく燃えるため , 気体燃料に使われている。 ニ酸化炭素 C 02 C02 は無色無臭の気体である。炭酸ガスともいわれ , 水に溶け ると炭酸になる。固体のドライアイスは , 空気中で昇華する。 炭酸 H2C03 H2C03 は , 水に C02 が溶けて生じる 2 価の弱酸である。結品を 取り出そうとしても , C02 が気体となるので H2C03 の結品はでき ない。炭酸は水溶液としてしか存在しないが , 塩基と中和して各 種の炭酸塩をつくる。 ケイ素 Si< ◆自然界に単体としての Si は 物質名組成式状態 存在しない。 金属的な光沢 ニ酸化ケイ素を還元して単体 ケイ素 Si 灰黒色結晶 を得る。 ◆金属と絶縁体の中間くらいの電気伝導性をもつ半導体として , 太陽電池やコンピューターに使われている。 ニ酸化ケイ素 Si02 Si02 は無色で透明な結晶である。自然界に , 石英 , ケイ砂 , 水 品 , メノウなど鉱物の主成分として多量に存在する。ケイ砂やケ イ酸塩を主成分とする粉や土を原料に , 陶磁器 , ガラス , セメン トなどがつくられている。 ◆ 215

ロ 組成式が CH3 で , 分子量 30 の化合物の分子式を決定する。 (CHO x = 分子量 ( 12 十 3 ) x = 30 15 〃 = 30 これより , 分子式は (CH3)x2=C2H6 と決定できる。 分子式 C2H6 ① . 履一組成式がで , 分子量 180 の化合物の分子式を求 めよ。 A. 4 ー (CH20) x 〃 = 180 30 = 180 (CH20)x6=CH O 6 12 6 答分子式 C6H1206 分子量は , 密度や比重の測定 ( p. 810. l() ) , 気体の状態方程式 ( p. 113 住と化 20 ) などを利用して求める。 化合物中の C と H は , 燃えるとすべて二酸化炭素と水蒸気に なる。発生する C02 と H20 の量から , C と H の含有量が解る。 C, H, 0 から成る化合物 110g を燃やしたところ , C02 が 264g , H20 が 54g 生じた。 C, H, 0 の含有量を求める。 化合物 110g 中の C , H, 0 の含有量をそれぞれェ g , ug, zg ロ とする。 ・ C02 = 坦十 16X2 = 44 ( C02 44g 中に , C は 12g 存在する。 ) C02 C 264 g 工 g 44 g 12 g 44 ェ = 264 x 12 ェ = 264X12 + 44 = 72 〔 g 〕 ・ H20 = 1 x 2 十 16 = 18 ( H20 18 g 中に , H は 2 g 存在する。 ) H20 2 H 54 g リ g 18 g 2 g 18 リ = 54X2 リ = 54X2 + 18 = 6 〔 g 〕 ・エ十リ十 2 = 110 より , 0 の含有量 zg が解る。 2 = 110 ー ( ェ十の = 110 ー ( 72 十 6 ) = 32 含有量 C 72 g, H 6 g, 化学的性質を調べて , 化合物がもっ官能基を特定する。官能基 0 32 g 256 3 構造式の決定

十・一の総合計イオンの A 卩 + と S2 Mg2 + と S042 ー : 1 Mg2 + と OH- : 2 1 : 2 Mg2 + と F- Li + と F- 組み合わせ イオンの を等しくする個数比 組成式 1 + と 1 ー 2 + と 2 ー 2 + と 2 ー 2 + と 2 ー 6 + と 6 ー 物質名 ( 次表を参照 ) フッ化リチウム フッ化マグネシウム 1 1 MgS04 硫酸マグネシウム A12S3 硫化アルミニウム イオン結合の物質は , イオンを調べれば組成式と物質名が解る。 参考までに代表的なイオンを次表にあげる。 ◆イオン名の下のは物質名の読み方である。 ◆鉄道ならぬ鉄銅注意。 Fe と Cu には 2 つの価数のイオンがある。 H + Na + K + Ag + Mg2 + Ca2 + Zn2 + Ba2 + Fe2+ Fe3 + Cu + Cu2 + N H4+ 54 十イオン 水素イオン リチウムイオン ナトリウムイオン カリウムイオン 銀イオン マグネシウムイオン カルシウムイオン 亜鉛イオン バリウムイオン アルミニウムイオン 鉄 ( Ⅱ ) イオン 鉄 ( Ⅲ ) イオン 銅 ( I ) イオン 銅 ( Ⅱ ) イオン アンモニウムイオン F CI- Br- 02 ー OH- N03 ー SO お HS04* C 032 ー HCOö P 043 ー H P042 ー H2P04 ー ーイオン フッ化物イオン 塩化物イオン 臭化物イオン ョウ化物イオン 酸化物イオン 硫化物イオン 水酸化物イオン 硝酸イオン 硫酸イオン 硫酸水素イオン 炭酸イオン 炭酸水素イオン リン酸イオン リン酸ー水素イオン リン酸ニ水素イオン

第Ⅱ章◎化学おばけ 0 ~ の考え方 ここまでくれば , もうモデル図をかく必要はなくなる。 1 , 2 , 3 個余分な原子はそれぞれ 1 十 , 2 十 , 3 十の十イオンになり , 1 , 2 , 3 個不足な原子はそれぞれ 1 ー , 2 ー , 3 ーの一イオンになるこ とが解る。この士の数をイオンの価数という。 Al(), 8 , 3 ) は 3 個余分 , したがって , 3 価の十イオン A13+ とな る。 S ( 2 , 8 , 6 ) は 2 個不足 , したがって , 2 価の一イオン S2- とな る。 A にはアルミニウムイオン , S を硫黄と書くことから s2 ーは 硫化物イオンという。 H ( 1 ) は p. 46 で学んだように , 電子をもたず原子核だけで安定 する。したがって 1 個余分原子と同じで , 水素イオン H 、となる。 以上のイオンは原子 1 個から成るので , 単原子イオンという。 多原子イオンだってある ! ・・・家族で 0 を買う姿 複数の原子から成るイオンがある。 O 原子 1 個と H 原子 1 個か ら成る水酸化物イオン OH ーがある。 O と H は結合しており , 全体 で電子 1 個をもらい , OH- となって安定している。ほかに N 1 個と H4 個の計 5 原子から成る NH ゞのアンモニウムイオンがあ り , 全体で 1 個余分な電子を放出して安定した姿をしている。 このように , 複数の原子から成るイオンを多原子イオンとい う。硫酸イオン S042- は , 他から電子 2 個をもらった多原子イオン である。多原子イオンは , まさに私達の世界の家族で 0 を買う姿 である。 イオン結合・・・組成式く 十イオンとーイオンは , イオンの価数の総合計が等しくなるよ うに , それぞれのイオンの個数を決めて結合する。余分なお金と 不足するお金の総合計が等しくなるように , 余分さんと不足さん の人数を決めたことと同じである。 この結合をイオン結合といい , 原則として , + イオンを前に イオンを後に書き , 右下にイオンの個数を書く。多原子イオンが 2 個以上のときは ( ) でくくる。この式を組成式といい , イオンの 読み方にしたがって後ろから前へと読み , 物質名とする。 5 3

そ 相対的質量 族 疎水コロイド 組成式 た 定比例の法則 低級アルコール て チンダル現象 チロシン 中和反応 中和の公式 中和点 中性子 窒素 置換反応 ち タンパク質の変性 タンパク質 単糖類 単体 炭素 単純タンパク質 炭酸ナトリウム 炭酸水素ナトリウム 炭酸カルシウム 炭酸 単原子イオン 単結合 炭化水素 炭化カルシウム ダニエルの電池 多糖類 多原子イオン 53 , 69 , 263 , 71 201 134 254 5 3 263 167 222 233 229 5 3 215 221 220 220 265 214 36 262 265 265 236 211 37 152 151 148 264 134 241 224 電解精錬 電気分解 典型元素 電子 電子殻 電子式 電子配置 電池 天然ゴム 天然有機化合物 電離式 と 同位体 透析 同素体 糖類 トリプシン トルエン な ナトリウムフェノキシド 鉛蓄電池 2 原子分子 二酸化硫黄 二酸化ケイ素 二酸化炭素 二酸化窒素 二次電池 二重結合 二糖類 ニトロ化 ニトロ基 トロべンゼン 2 ープロバノール 乳糖 170 168 201 37 42 57 , 70 43 165 275 258 137 224 41 133 36 262 266 252 249 167 209 215 215 212 167 262 249 249 249 246 263 283

第Ⅱ章◎化学おばけ 0 ・。の考え方 これで , どんな物質の分子量でも求めることができる。これか ら学ぶが , 分子量には重要な意味が込められている。 なお , 分子式のときを分子量 , 組成式のときを式量というが , 求め方は全く同じである。 私達の 世界 1 ダースって , なんだ ? 私達の 世界 1 モル ( mol) って , なんだ ? 黐 ・・・化学 CY 計算法 1 た 1 ダースって , なんだ ? リンゴ 01 個は 400g で 200 円 です。しかし , 今日の果物屋さん は , 1 個 2 個のバラ売りはしませ ん。ダース単位で売るダース販売 の 世界 化学 ダース販元日 日なのです。お客さんは , ダース単位で買うしかありません。 0 1 ダースは 12 個です。 0 1 ダースは 4800g ( 400gX12 ) です。 01 ダースは 2400 円 ( 200 円 x 12 ) です。 3 つをまとめます。 0 1 ダース = 12 個 = 4800g = 2400 円 これが 0 の基準式で , 大切で大事な式です。 3 ダースのリンゴは , 何 g ですか。 この住を , 3 ダースだから 12 x 3 で 36 個で , 1 個 400 g だ から 400 x 36 で 14400 g だ , と解くのは小学生までです。 次の計算法をマスターしてスマートに解いて下さい。 7 5