① 炭素の手
🔍 炭素はいつでも手が4本。足りない分を水素が埋める。
- メタン CH₄… 炭素1個に水素4個。いちばん単純な形
- エタン C₂H₆… 炭素2個が 単結合 でつながる
- 構造式＝どの原子とどの原子が、何本の手でつながっているかを線で書いた式
写真：分子模型セット（Wikimedia Commons／パブリックドメイン）
ORGANIC CHEMISTRY / NOTE 01
有機化学は「炭素にどう手がつながっているか」を絵で見る科目です。 この面の図はすべて、原子の座標と結合の本数から計算して描いたもので、手で線を引いていません。
まずここだけ。炭素は必ず4本の手を出します。 その4本が全部水素につながった、いちばん単純な形がメタンです。
黒い部分をタップすると答えが出ます。
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| 構造式 | どの原子とどの原子が、何本の手でつながっているかを線で書いた式 |
| 単結合 | 原子どうしが手を1本ずつ出してつながること |
| メタン | 炭素1個に水素4個。いちばん単純な形 |
| エタン | 炭素2個が単結合でつながった形 |
炭素どうしが手を2本使えば二重結合、3本なら三重結合です。 使った手のぶん、水素が減ります。
手が増えるほど、水素は減る
エタン(H6) → エチレン(H4) → アセチレン(H2)。 手を1本余分に使うたび、Hが2個ずつ減るのが分かります。
黒い部分をタップすると答えが出ます。
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| 二重結合 | 手を2本ずつ使ってつながること |
| 三重結合 | 手を3本ずつ使ってつながること |
| エチレン | 二重結合をもつ C₂H₄ |
| アセチレン | 三重結合をもつ C₂H₂。直線に並ぶ |
炭素と水素だけの骨格に酸素がつくと、性質が決まります。 この「つき方」を官能基とよびます。図の朱い O が酸素です。
黒い部分をタップすると答えが出ます。
| 官能基の名前 | 形 | なかまの名前 | 代表例 |
|---|---|---|---|
| ヒドロキシ基 | -OH | アルコール | エタノール |
| アルデヒド基 | -CHO | アルデヒド | アセトアルデヒド |
| カルボニル基 | >C=O | ケトン | アセトン |
| カルボキシ基 | -COOH | カルボン酸 | 酢酸 |
炭素がつながって輪になったものです。正六角形で、 単結合と二重結合が交互に書かれます。
この図の6つの頂点は、三角関数で60度ずつ回して置いた座標です。 目分量で六角形を描くと必ず歪みます。環の二重結合は、内側にだけ2本目を引くのが決まりです。
黒い部分をタップすると答えが出ます。
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| ベンゼン | 炭素6個が正六角形に並んだ C₆H₆ |
| 芳香族 | ベンゼン環をもつ化合物のなかま |
| 環 | 炭素がつながって輪になった構造 |
Q1エタン C₂H₆ の炭素どうしの結合はどれか。
Q2-OH（ヒドロキシ基）をもつ化合物のなかまはどれか。
Q3酢酸がもつ官能基はどれか。
Q4ベンゼン C₆H₆ の形として正しいのはどれか。
この1枚に全部入っています。黒い部分をタップすると答えが出ます。