【プロ講師解説】このページでは『不飽和度（公式、計算解法、窒素を含む場合など）』について解説しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。
不飽和度とは
分子式から異性体を書くときは、炭素C原子数だけではなく、水素H原子数が重要な情報源となる。
例えば、飽和炭化水素が二重結合や環状構造を形成する場合、H原子2つを取り除く必要がある。
これは逆に「H原子が飽和炭化水素よりも2コ少なければ二重結合又は環状構造が1つある」と考えることもできる。
このように、H原子の不足数を元に有機化合物の構造を推定することができ、それをわかりやすい数字で表したものが不飽和度（水素原子欠乏度）である。
不飽和度の公式
\[
\begin{align} &不飽和度（U）\\
&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\end{align}
\]
\begin{align} &不飽和度（U）\\
&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\end{align}
\]
Point!
不飽和度の公式は上の通り。
不飽和度は水素H原子の最大数から今あるH原子の数を引き、それを2で割ることで求めることができる。
炭化水素の不飽和度
\[
H原子の最大数＝2n+2 \]
H原子の最大数＝2n+2 \]
Point!
炭化水素とはCとHのみからなる有機化合物である。
鎖式飽和炭化水素（炭化水素のうちH原子の不足がなく直鎖状のもの）では、各C原子に上下2コのH原子が付いている。
また、両端のC原子にはさらに1つずつH原子が付いている。
したがって、H原子の最大数は(2n+2)コとなる。
以上を考慮すると、C4H10の不飽和度は次のようにして求めることができる。
\[
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&= \frac{ （2n+2）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ (2×4+2)-10 }{ 2 }\\
&=0
\end{align}
\]
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&= \frac{ （2n+2）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ (2×4+2)-10 }{ 2 }\\
&=0
\end{align}
\]
また、C4H8の不飽和度は…
\[
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&= \frac{ （2n+2）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ 2×4+2-8 }{ 2 }\\
&=1
\end{align}
\]
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&= \frac{ （2n+2）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ 2×4+2-8 }{ 2 }\\
&=1
\end{align}
\]
O原子を含む場合の不飽和度
\[
H原子の最大数＝2n+2 \]
H原子の最大数＝2n+2 \]
Point!
酸素O原子が1つ入ってもH原子の最大数には影響しない。
例）C4H10Oの不飽和度
\[
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&= \frac{ （2n+2）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ 2×4+2-10 }{ 2 }\\
&=0
\end{align}
\]
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&= \frac{ （2n+2）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ 2×4+2-10 }{ 2 }\\
&=0
\end{align}
\]
例）C4H8O2の不飽和度
\[
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&= \frac{ （2n+2）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ 2×4+2-8 }{ 2 }\\
&=1
\end{align}
\]
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&= \frac{ （2n+2）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ 2×4+2-8 }{ 2 }\\
&=1
\end{align}
\]
N原子を含む場合の不飽和度
\[
H原子の最大数＝2n+2+(N原子数) \]
H原子の最大数＝2n+2+(N原子数) \]
Point!
窒素N原子が1つ入るとH原子の最大数は1コ増加する。
例）C4H9NO2の不飽和度
\[
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ (2×4+2+1)-9 }{ 2 }\\
&=1
\end{align}
\]
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ (2×4+2+1)-9 }{ 2 }\\
&=1
\end{align}
\]
ハロゲンを含む場合の不飽和度
\[
H原子の最大数＝2n+2-(ハロゲン原子数) \]
H原子の最大数＝2n+2-(ハロゲン原子数) \]
Point!
ハロゲンである塩素Cl原子が1つ入るとH原子の最大数は1コ減少する。
例）C4H9Clの不飽和度
\[
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ (2×4+2-1)-9 }{ 2 }\\
&=0
\end{align}
\]
\begin{align} U&= \frac{ （H原子の最大数）-（今あるH原子数） }{ 2 }\\
&=\frac{ (2×4+2-1)-9 }{ 2 }\\
&=0
\end{align}
\]
※ハロゲンについて詳しくはハロゲン単体・ハロゲン化水素の性質・製法を参照
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著者プロフィール
・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり（過去生徒合格実績：東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など）
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
著者紹介詳細
・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり（過去生徒合格実績：東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など）
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
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