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炭化水素の基本md 22afbad
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炭化水素たんかすいそ基本きほん

date2026-07-14document_iddoc_112e16cba7bcf2bc2614ef17dcf34d56description炭化水素を、有機化合物の骨格として定義し、アルカン・アルケン・アルキンの一般式を結合数から証明する。prerequisites有機化学の基本 / 化学結合の基本type講義statusactiverelateddata/lecture/chemistry/organic/organic-chemistry-portal.lecture.n.md / data/lecture/chemistry/organic/organic-chemistry-basics.lecture.n.md / data/lecture/chemistry/organic/isomers-basics.lecture.n.md
chemistryorganichighschoollecture

1導入どうにゅう

この講義こうぎでは、炭化水素たんかすいそhydrocarbon炭素骨格たんそこっかくそのものとしてみ、単結合たんけつごうだけか、二重結合にじゅうけつごう三重結合さんじゅうけつごうふくむかで分類ぶんるいすることについて説明せつめいする。

炭化水素たんかすいそ炭素たんそ水素すいそだけからなる。官能基かんのうきまえ土台どだいなので、ここで骨格こっかく結合数けつごうすうかぞかた確定かくていする。

2用語ようご定義ていぎ

炭化水素たんかすいそhydrocarbonとは、炭素たんそ水素すいそだけからなる化合物かごうぶつである。

飽和炭化水素ほうわたんかすいそsaturated hydrocarbonとは、炭素原子たんそげんしどうしが単結合たんけつごうだけでつながる炭化水素たんかすいそである。

不飽和炭化水素ふほうわたんかすいそunsaturated hydrocarbonとは、炭素原子たんそげんしどうしに二重結合にじゅうけつごうまたは三重結合さんじゅうけつごうふく炭化水素たんかすいそである。

アルカンalkaneとは、鎖状さじょう単結合たんけつごうだけをもつ炭化水素たんかすいそである。

アルケンalkeneとは、二重結合にじゅうけつごうふく炭化水素たんかすいそである。

アルキンalkyneとは、三重結合さんじゅうけつごうふく炭化水素たんかすいそである。

3方針ほうしん

炭化水素たんかすいそでは、さき炭素骨格たんそこっかくかたちる。そのあと多重結合たじゅうけつごうがあるかを確認かくにんし、水素数すいそすう炭素たんそ四価性しかせいからかぞえる。

4厳密げんみつ説明せつめい

4.1関係式かんけいしき 1:鎖状さじょうアルカンの一般式いっぱんしきCnH2n+2 である

仮定かていとして、炭素数たんそすう n鎖状さじょうアルカンをかんがえる。結論けつろんは、水素数すいそすう2n+2 である。

証明しょうめいする。鎖状さじょうえだがあってもかんをもたない炭素骨格たんそこっかくは、炭素たんそ頂点ちょうてん炭素たんそ-炭素たんそ単結合たんけつごうへんるとである。頂点ちょうてんn へんn-1 ほんである。炭素たんそ 1 は 4 ほん結合けつごうつくるので、結合手けつごうしゅ合計ごうけい 4n ほんである。炭素たんそ-炭素たんそ結合けつごう n-1 ほん両端りょうたん結合手けつごうしゅを 2 ほん使つかうので、使つかわれる結合手けつごうしゅ2(n-1) ほんである。のこりは水素すいそとの結合けつごうであり、4n-2(n-1)=2n+2 である。したがって一般式いっぱんしきCnH2n+2 である。□

4.2整理せいり 2:二重結合にじゅうけつごう 1 水素数すいそすうを 2 らす

仮定かていとして、鎖状さじょうアルカンの炭素たんそ-炭素たんそ単結合たんけつごう 1 ほん二重結合にじゅうけつごうえる。結論けつろんは、水素数すいそすうが 2 ることである。

証明しょうめいする。二重結合にじゅうけつごう炭素たんそ-炭素たんそかん結合手けつごうしゅを 2 ほんずつ使つかう。単結合たんけつごうくらべると、両方りょうほう炭素たんそ合計ごうけい 2 ほん結合手けつごうしゅ追加ついか使つかわれる。そのぶんだけ水素すいそ結合けつごうできるが 2 ほんる。したがって水素数すいそすうは 2 る。□

4.3整理せいり 3:三重結合さんじゅうけつごう 1 水素数すいそすうを 4 らす

仮定かていとして、鎖状さじょうアルカンの炭素たんそ-炭素たんそ単結合たんけつごう 1 ほん三重結合さんじゅうけつごうえる。結論けつろんは、水素数すいそすうが 4 ることである。

証明しょうめいする。三重結合さんじゅうけつごう単結合たんけつごうより 2 ほんおお炭素たんそ-炭素たんそかん結合手けつごうしゅ使つかう。両方りょうほう炭素たんそ合計ごうけい 4 ほん水素すいそとの結合手けつごうしゅうしなわれる。したがって水素数すいそすうは 4 る。□

5分類ぶんるい

種類しゅるい特徴とくちょう鎖状さじょう多重結合たじゅうけつごう 1 一般式いっぱんしき
アルカン単結合たんけつごうだけCnH2n+2
アルケン二重結合にじゅうけつごうふくCnH2n
アルキン三重結合さんじゅうけつごうふくCnH2n-2

6どこまで成立せいりつするか

この一般式いっぱんしき鎖状さじょう多重結合たじゅうけつごう個数こすう限定げんていした場合ばあいしきである。かんを 1 もつと水素数すいそすうはさらに 2 る。ベンゼンのような芳香族ほうこうぞくべつ安定性あんていせいをもつので、単純たんじゅんなアルケンとしてあつかわない。

7最終形さいしゅうけい

[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"boxed\")")]炭化水素は炭素骨格と多重結合で分類する
[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"boxed\")")]鎖状アルカンCnH2n+2

8一言ひとことでいうと

炭化水素たんかすいそ有機化学ゆうきかがく骨格こっかくであり、結合手けつごうしゅかぞえると一般式いっぱんしきる。

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