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はじめに

有機化合物を学んでいく上で、まずは有機化合物の定義について押さえておこう。


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有機化合物とは

炭素を含む化合物
Point!

炭素を含む化合物を有機化合物という。ただし、以下の化合物は例外的に無機化合物である。

【炭酸塩・炭酸水素塩】

  • 一酸化炭素CO
  • 二酸化炭素CO2
  • 炭酸カルシウムCaCO3
  • 炭酸水素ナトリウムNaHCO3
  • 【シアン化合物】

  • シアン化水素HCN
  • シアン化カリウムKCN

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    有機化合物の特徴

    炭素原子を骨格とする

    有機化合物は炭素によって分子の骨格が形成されている。炭素の原子価は4なので、最外殻に存在する4つの不対電子を用いて、他の原子と共有結合を形成する。

    炭素原子は共有結合によって連続的につながることが可能であり、二重結合三重結合を作ることができる。さらには水素H、酸素O、窒素N、硫黄S、塩素Clなどの原子と共有結合をすることによって、様々な分子を作る。

    構成元素の種類が少ない

    有機化合物の構成元素は、炭素Cの他に、水素H、酸素O、窒素N、硫黄S、ハロゲンなどであり、無機化合物と比較して構成元素の種類は少ない。有機化合物の多くは、これら少数の非金属元素から構成された分子である。

    化合物の種類が多い

    現在知られている物質は約5000万種類だが、そのうちの9割以上は有機化合物で、無機化合物と比較して種類が非常に多い。これは、炭素原子同士が数多くつながることや、炭素原子が多様な結合を作るためである。


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    有機化合物の性質

    融点・沸点が低い

    有機化合物はほとんどが分子である。固体同士では、分子同士が弱い分子間力で繋がっているだけなので、温度を上げると容易に分子間力が切れ、液体を経て、気体になる。また、固体が液体を経ないで気体になる(昇華する)場合もある。

    燃えるものが多い

    有機化合物を空気中で加熱すると、燃焼するものが多く、そのとき発生する燃焼熱も大きい。そのため灯油、ガソリン、天然ガス、アルコールなど、燃料の多くは有機化合物である。有機化合物が完全燃焼すると、構成元素のうち、炭素Cは二酸化炭素CO2に、水素Hは水H2Oになる。大気中の二酸化炭素の割合が増加する主な原因は、有機化合物の燃焼によるとされている。

    水に溶けにくく、有機溶媒に溶けやすい

    有機化合物の構造は、C原子の骨格にH原子が結合したものが大部分である。C-C結合には極性がなく、C-H結合もCとHの電気陰性度の差が小さいので極性は小さい。したがって、有機化合物の分子には極性がほとんどなく、水に溶けにくく、エーテルなどの有機溶媒に溶けやすい。例外的に水に溶けても、電離してイオンになることは少なく、多くは分子のままで溶けている。すなわち、水溶液が電気を通さない非電解質が多い。

    反応速度が小さい

    燃焼のような高温での反応を除けば、有機化合物の反応速度は小さい。これは、有機化合物の反応は共有結合の切断を必要とするため、活性化エネルギーが大きいからである。

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