仕事を頑張る人のおしりトラブル対策

ふと思ったのですが、
1)酢酸ナトリウムを加熱するとメタンが出来ますが、酢酸カルシウムを乾留するとアセトンができるのは何故なのでしょう。
2)メタンが出来るのは脱炭酸を経て進みますが、アセトンができるのはどのような機構で進むのでしょう。
3)酢酸アルミニウムのような3価の金属塩の場合は何が出来るのでしょうか。

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A 回答 (2件)

詳しいことはわかりません。


メタンは酢酸ナトリウムだけの加熱では出来ないと思います。

メタン:CH3COONa+NaOH→CH4+Na2CO3
アセトン:(CH3COO)2Ca→(CH3)2CO+CaCO3
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この回答へのお礼

有難うございます。実験書を見てみたら、メタンの生成にはNaOHが要るようですね。

お礼日時:2006/10/04 21:41

推測ですが、カルシウム塩でアセトンが生じるのは、以下のような機構に


よるのではないでしょうか;

      CH3
    /     
O=C    O=C-CH3
   |      |
   O      O
    \   /
      Ca

      ↓↑

      CH2
     //     
HO-C    O=C-CH3
   |      |
   O      O
    \   /
      Ca

      ↓

      CH2
    /   \ 
HO-C      C-CH3
   | \  / |
   O   O   O
    \   /
      Ca

       ↓

          CH2
          || 
HO-C=O    C-CH3
   |      |
   O      O
    \   /
      Ca

       || (左側部分を回転)

     H←┐  CH2
     | └─ || 
O=C-O  C-CH3
   |   ┌→|
   O   |  O
    \  └/
      Ca

      ↓

 CaCO3 + (CH3)2CO


つまり、(機構の細部はともかく)カルシウム塩では分子内反応の形を
とることができるため、アセトンが生じるのではないか、と考えました。

この推測が正しいとすれば、酢酸アルミニウムの乾留でも、カルシウム塩
の場合と同様に、アセトンを生じる可能性があると考えられます。
(イオン半径や配位子の位置関係によって、配位子同士の反応の
 しやすさも変わりますから、これも確実とは言えませんが)
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この回答へのお礼

ご回答有難うございます。
ここでも素晴らしい構造式が書けることに感銘を受けました(笑。
反応機構はゆっくり考えてみたいと思います。
私も何となく酢酸アルミニウムの乾留でもアセトンが生じるような気がします。
あと、酢酸銀や酢酸銅など他の塩だと何ができるんだろうと考えると夜も眠れません(笑。

お礼日時:2006/10/06 17:57

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Q氷酢酸と無水酢酸の違い

氷酢酸と無水酢酸の違いについて知りたいです。
構造の違いや、食品添加物として使用する際の違いなど教えてください。

Aベストアンサー

氷酢酸とは純粋な酢酸で、一般の「お酢」のように水溶液ではありません。
酢酸 = 氷酢酸 です。
いわゆる CH3-CO-OH です。

無水酢酸とは、酢酸の無水物です。
これは、酢酸が脱水縮合したもので、酢酸とは異なります。
CH3-CO-O-CO-CH3
という物質で、酢酸2分子より、H2個、O1個分つまり水1分子
だけ、少ないのです。


氷酢酸は、酢酸ですから、水で薄めて食酢のように使う事もできますが、
無水酢酸は、水や水酸基、アミンなどと反応しやすく、
無水酢酸の状態では、通常安定に存在しません。
実際には、化学の合成実験で官能基と呼ばれる特定の部位をCH3-CO-で
修飾して、保護するために使われます。

食品添加物には、お酢として氷酢酸が使われる事はあるでしょうけれど
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Q二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式

タイトルのとおりなのですが、二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式が
どういうふうになるのかおしえてほしいのです。
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ということまではたぶんあっているとおもうのですが・・・
このあとどうやっていけば酸化還元反応式ができあがるのかが。。。
教えて下さい

Aベストアンサー

そこまでわかっているのなら、後は
e-が消えるように2つの式を足し合わせるだけです。
最初の式を2倍して、2番目の式と足せば、
2H2S + SO2 + 4H+ + 4e- → 4H+ + 2S + 4e- + S + 2H2O
両辺から同じものを消して
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
となります。

Q蒸気圧ってなに?

高校化学IIの気体の分野で『蒸気圧』というのが出てきました。教科書を何度も読んだのですが漠然とした書き方でよく理解できませんでした。蒸気圧とはどんな圧力なのですか?具体的に教えてください。

Aベストアンサー

蒸気圧というのは、主として常温付近で一部が気体になるような物質について用いられる言葉です。

液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
しかし、沸点以下でも蒸気圧は0ではありません。たとえば、水が蒸発するのは、常温でも水にはある程度の大きさ(おおよそ、0.02気圧程度)の蒸気圧があるためにゆっくりと気化していくためであると説明できます。
また、油が蒸発しにくいのは油の蒸気圧が非常に低いためであると説明できます。

さきほど、常温での水の飽和蒸気圧が0.02気圧であると述べましたが、これはどういう意味かと言えば、大気圧の内の、2%が水蒸気によるものだということになります。
気体の分圧は気体中の分子の数に比例しますので、空気を構成する分子の内の2%が水の分子であることを意味します。残りの98%のうちの約5分の4が窒素で、約5分の1が酸素ということになります。

ただし、上で述べたのは湿度が100%の場合であり、仮に湿度が60%だとすれば、水の蒸気圧は0.2x0.6=0.012気圧ということになります。

蒸気圧というのは、主として常温付近で一部が気体になるような物質について用いられる言葉です。

液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
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Q【元素分析】塩化カルシウムは水を、ソーダ石灰は水と二酸化炭素を吸収するわけですが【覚え方】

よろしくお願いします。表題の通りですが塩化カルシウムは水を、
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なぜ、そうなのか理解で覚えるのが一番なのですが
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色々ご教授よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

ども。

覚え方を材料名で見てしまうと漠然としますね。
ソーダ石灰は,工業的には主成分が水酸化カルシウムで,
水酸化ナトリウムも含まれています。この時点で「水酸化~」
が成分ですので水があると「アルカリ性」を示すものであるこ
とをまずご理解ください。
そして,二酸化炭素は水に溶けると炭酸となり,「酸性」。
アルカリ性のものが酸性のものをくっつけて中和しようとす
るので,ソーダ石灰は二酸化炭素を吸収すると,筋道を立て
て理解しておくほうが近道です。

これに対して,塩化カルシウムは化学式CaCl2で,(強酸と強アルカリ
からできた塩なので)水に溶けても中性です。ですので,二酸化炭素
を吸収する働きはないです。

ソーダ石灰と塩化カルシウムが二者択一である場合は,ソーダ石灰の
性質を理解し,二酸化炭素を吸収する必要があるかどうかでソーダ石
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すいません,語呂ではないですが…

Q積分で1/x^2 はどうなるのでしょうか?

Sは積分の前につけるものです
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S x dx=1/2x^2
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まではわかったのですが
S 1/x^2 dx
は一体どうなるのでしょうか??

Aベストアンサー

まず、全部 積分定数Cが抜けています。また、積分の前につけるものは “インテグラル”と呼び、そう書いて変換すれば出ます ∫

積分の定義というか微分の定義というかに戻って欲しいんですが
∫f(x)dx=F(x)の時、
(d/dx)F(x)=f(x)です。

また、微分で
(d/dx)x^a=a*x^(a-1)になります …高校数学の数3で習うかと
よって、
∫x^(a-1)dx=(1/a)*x^a+C
→∫x^adx={1/(a+1)}*x^(a+1)+C
となります。

つまり、
∫1/x^2 dx=∫x^(-2)dx
={1/(-2+1)}*x^(-2+1)+C
=-x^(-1)+C
=-1/x+C

です。

Q分子結晶と共有結合の結晶の違いは?

分子結晶と共有結合の結晶の違いはなんでしょうか?
参考書を見たところ、共有結合の結晶は原子で出来ている
と書いてあったのですが、二酸化ケイ素も共有結合の
結晶ではないのですか?

Aベストアンサー

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素SiO2の場合も
Si原子とO原子が共有結合し、この結合が立体的に繰り返されて
共有結合の物質というものをつくっているのです。
参考書の表現が少しまずかったのですね。
tomasinoさんの言うとおり、二酸化ケイ素も共有結合の結晶の1つです。

下に共有結合の結晶として有名なものを挙げておきます。

●ダイヤモンドC
C原子の4個の価電子が次々に4個の他のC原子と共有結合して
正四面体状に次々と結合した立体構造を持つのです。
●黒鉛C
C原子の4個の価電子のうち3個が次々に他のC原子と共有結合して
正六角形の網目状平面構造をつくり、それが重なり合っています。
共有結合に使われていない残りの価電子は結晶内を動くことが可能なため、
黒鉛は電気伝導性があります。
(多分この2つは教科書にも載っているでしょう。)
●ケイ素Si
●炭化ケイ素SiC
●二酸化ケイ素SiO2

私の先生曰く、これだけ覚えていればいいそうです。
共有結合の結晶は特徴と例を覚えておけば大丈夫ですよ。
頑張って下さいね♪

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素Si...続きを読む

Qアミノ酸のL型、D型の区別そ仕方

****CH3
****|
 H2N─ C─COOH
****|
****H 

上の構造式はアラニンですが、これがL型かD型かを判断するのに困っています。
定義では不斉炭素を中心にカルボキシル基を上に書いた場合に、アミノ基が左側にくるのがL型です。しかしこの定義のまま動かしてみると、

   COOH
****|
 CH3─ C─H
****|
****NH2
このようにアミノ基が下になってしまうため、判断に困っています。
アドバイスをお願いいたします。

(注意!:記号*は構造式を書くときに軸をそろえるために付けたものです。)

Aベストアンサー

D型とかL型というのは光学異性体を区別するための記号です。グリシン以外のアミノ酸の場合は、中心の炭素原子に4つの異なる基が結合しているために光学異性が生じます。

炭素原子の4つの単結合は、正四面体の中心に炭素原子があるとすると、正四面体の4つの頂点の方向に向かっています。つまり、実際の形は構造式に描かれるような十字型ではないのです。
(参考)
http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/isei.htm

さて、ご質問のようにアミノ酸の構造式を十字型に描いてある場合は、なんとなく描いてあるのではなく、意味があります。これはフィッシャー投影式といいます。

フィッシャー投影式では、「左右の結合は紙面より手前に出ている」「上下の結合は紙面の向こう側に出ている」というのがルールです。このルールにより、正四面体型の構造を、紙面で表示できます。

アミノ酸をフィッシャー投影式で描いた場合、上にカルボキシル基、下に側鎖を書いたときに、左にアミノ基が来るのがL型、右にアミノ基が来るのがD型です。

では、「上にカルボキシル基、下に側鎖」となっていないときに、どうするかです。フィッシャー投影式のルールから考えると、ご質問のように90度回転させてはいけません。90度回転させると、「紙面の手前」と「紙面の向こう」が逆になりますから、D型がL型に、L型がD型に変わってしまいます。
(180度の回転はOKです)

どうすればよいのかといえば、できることは次の2つです。
(1)3つの基を循環的に入れ替える(いわゆる三角トレード)。
(2)二組の2つの基を、両方同時に入れ替える。

ご質問の上のフィッシャー投影式ですと、上の(1)を適用して、「COOHを上に移動、CH3を下に移動、Hを右に移動」という形で循環的に入れ替えると、左にアミノ基が来てL型であることがわかります。

よくわからなかったら、分子模型を作ってみるとよいと思います。

D型とかL型というのは光学異性体を区別するための記号です。グリシン以外のアミノ酸の場合は、中心の炭素原子に4つの異なる基が結合しているために光学異性が生じます。

炭素原子の4つの単結合は、正四面体の中心に炭素原子があるとすると、正四面体の4つの頂点の方向に向かっています。つまり、実際の形は構造式に描かれるような十字型ではないのです。
(参考)
http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/isei.htm

さて、ご質問のようにアミノ酸の構造式を十字型に描いてある場合は、なんとなく...続きを読む

Q光学異性体とは?

光学異性体って何?どのようなものがあり、どのような用途で使われるのですか?

Aベストアンサー

既に多くの回答があるので、ちょっと変わった光学異性体の例を挙げておきます。

光学異性体とは、偏光面を回転させる方向が逆の関係にある化合物同士のことで、このような化合物は現在知られている限り鏡像異性体の関係にあります。鏡像異性体とは、鏡に映したときの実像と鏡像の関係にある化合物のことです。つまり、右手と左手の関係にある化合物です。

一般には、下記に回答があるような炭素原子に4つの異なる官能基がついた化合物ですが、そうでないものもあります。
例えば、2001年にノーベル化学賞を受賞された野依良治先生の不斉触媒BAINAPに代表されるビナフトールやベンゼン環が螺旋状に縮合したヘリセン、縄跳び分子として知られるパラシクロファン類などは不斉炭素(不斉中心)をもっていませんが、光学活性です。不斉中心は無いのに鏡映面が存在することから面不斉化合物と呼びます。なお、ヘリセンに至っては比旋光度が3000度以上もあります。これらは、その立体的な障害のため分子が自由回転できないために生じた光学活性体です。

ヘリセンの構造と光学活性体の話が下記のリンク先にあります。(北大の先生のHPでわかりやすいです)
なお、トップページはここです。
http://www.geocities.co.jp/Technopolis/2515/index.html

また、二重結合が二つ繋がったアレン誘導体なども不斉中心は無いのに光学異性体が存在します。このような化合物を軸不斉化合物と呼びます。
(Me-CH=C=CH-Me)のような構造をしています。
(立体が描けなくて申し訳ない)

一般に、光学異性体は旋光度以外の物性値が等しい(厳密には異なるけどそれは量子力学の範囲なので化学では無視します)関係にありますが、面白いことに生体はこのような関係にある化合物同士をかなり高い確率で、臭いや味によって見分けることができます。

最後に、下に回答があるサリドマイドに関してですが、生体内でラセミ化する(光学異性体同士が平衡の関係になって50:50で存在する)と言う報告もあり、サリドマイドについては、必ずしも鏡像異性体の片方が毒で片方が薬ということでは無いらしいです。結局、光学異性体の片方だけ投与しても体の中で両方できてしまうということです。但し、この論文もたしかラットを使っての実験で人間での臨床例はない(あたりまえか)ので、実際のところはわかりませんが。

参考URL:http://www.geocities.co.jp/Technopolis/2515/omosiro/omosi_01.htm

既に多くの回答があるので、ちょっと変わった光学異性体の例を挙げておきます。

光学異性体とは、偏光面を回転させる方向が逆の関係にある化合物同士のことで、このような化合物は現在知られている限り鏡像異性体の関係にあります。鏡像異性体とは、鏡に映したときの実像と鏡像の関係にある化合物のことです。つまり、右手と左手の関係にある化合物です。

一般には、下記に回答があるような炭素原子に4つの異なる官能基がついた化合物ですが、そうでないものもあります。
例えば、2001年にノーベル化学賞を...続きを読む

Q東大の理1と理2の違いは?

僕は次から高1になるのですが、大学は東大の理系を考えています。
理3が医学部だということは分かっている(し、行く気はない)のですが、
理1と理2の違いがあまりはっきりしません。
学部進学の際、どのように振り分けられるのですか?
できれば具体的な人数なんかのデータがあればいいのですが・・・。

Aベストアンサー

>工学が1、農学が2、理学部ではそんな変わんないって感じでしょうか。

理学部はひとくくりにできませんよ。
物理学科、数学科などは理1優勢ですし、化学科だと同じくらい、生物学科なら少し理2優勢といった感じです。
#2で示した集計表のとおりです。
細かいこと言い出すと、工学、農学も学科によって色合いがかなり異なりますよ。

大まかなことを言えば、#2の文中に示した進学振り分けについての資料にありますが、
理科一類 工学部・理学部・薬学部・農学部
理科二類 農学部・理学部・薬学部・医学部・工学部
↑は、それなりに人数比率も反映した順番になっていて、理1なら工・理が大部分を占めるし、理2なら農・理・薬が大部分を占めます。

ここまでいろいろ書きましたが、どちらかというと、momomoredさんには#2の集計表とにらめっこしてほしくありません。
むしろ、大学側からの「進学のためのガイダンス」(http://www.u-tokyo.ac.jp/stu03/guidance/H16_html/index.html)や、#2の進学振り分けの資料の中の各学部の紹介とか、あるいは、各学部のホームページ(学部ごとにホームページをもっています)を見て、できれば研究室のホームページまでチェックして、具体的に何がやりたいか、そしてそれをやるためには東京大学のあの研究室で学びたいんだ、ということをしっかりと意識することのほうが大切だと思います(それがなかなかできないわけですが…ハイ)。

あくまで#2の集計表とかは参考までにね。#2で書いたように、入ってから行きたくても行けない学部・学科なんてものはほとんどないですから(文転もありですよ)。
目標高く勉強のほうがんばってください。

>工学が1、農学が2、理学部ではそんな変わんないって感じでしょうか。

理学部はひとくくりにできませんよ。
物理学科、数学科などは理1優勢ですし、化学科だと同じくらい、生物学科なら少し理2優勢といった感じです。
#2で示した集計表のとおりです。
細かいこと言い出すと、工学、農学も学科によって色合いがかなり異なりますよ。

大まかなことを言えば、#2の文中に示した進学振り分けについての資料にありますが、
理科一類 工学部・理学部・薬学部・農学部
理科二類 農学部・理学部・薬学部・...続きを読む

Q光学活性をもつ光学異性体について

光学活性を持つ光学異性体について説明するときに、どんなふうに説明すればいいですか?(具体例をお願いします)
また、その測定方法を図示する場合はどうすればいいですか?

Aベストアンサー

 質問者本人が、用語の意味をしかっりと理解していないようですね。まずは、ご自身で有機化学の教科書の立体化学の章をじっくりと読むことをお勧めします。この類の用語は有機化学を専攻している学生でも区別出来て無いことが多いので、別に質問者さんを責めているわけではありません。
ここで、全てを説明することは難しいので要点を書きます。

『光学活性』とは、既に回答があるとおりに「光の偏光面を回転させる性質のある物質」です。

『鏡像異性体(エナンチオマー)』とは、「二つの化合物の構造式について、平面に書いた(=3次元立体構造を無視した)構造式は等しいが、立体構造を考えると重なり合わず、丁度鏡に映した物同士の関係(実像と鏡像)になるもの」を指します。例えば右手と左手。L-アミノ酸とD-アミノ酸など。

鏡像異性体を有する分子構造を『キラル(掌性)』と呼びます。一般に炭素原子に異なる四つの置換基が着くとキラルな分子と成り、その四つの異なる置換基がついた炭素原子の事を『不斉炭素』と呼びます。

『光学異性体』とは、『鏡像異性体』の内『光学活性』なものの関係を指します。一般に、「全ての光学活性体には光学異性体の関係を満たす分子が存在し、その光学異性体同士は、光の旋光面が丁度正負の関係で反転しています。例えば、ある化合物が光学活性でその旋光度が+20°なら、その鏡像異性体は-20°の旋光度を持ち、それらは光学異性体の関係にあります。

ここで、ちょっとややこしい書き方をしましたが、それは、次の理由によります。

 全ての『光学活性体』は『キラル』な構造を有し『鏡像異性体』が存在するが、全ての『キラル』な分子が『光学活性体』では無い。
と言う事実と、
『不斉炭素』を持たない『キラル』化合物があり、『不斉炭素』有していても『キラル』でない(=アキラル)、すなわち、光学不活性な分子も存在するからです。

 例えば、L-酒石酸は光学活性でその光学異性体(かつ鏡像異性体)は、D-酒石酸ですが、世の中には光学不活性なメソ酒石酸なる分子も存在します。この三つの分子構造は、平面状に書くと(立体を無視すると)全て同じです。ご自分で調べてみてください。
 また、キラルで光学不活性(鏡像異性体が存在するのに光学不活性)な分子として、5-エチル-5-プロピルウンデカンという分子が存在します。(Wynberg. H, Hulshof. L. A., Tetrahedron, 1974, 30, 1775)


 質問に直接答えていないうえ、長文で申し訳なく思いますが、この質問に答えるには、質問者様が上記説明にでてきた『』でくくった単語の意味を正確に理解することが第一だと思いこのような回答をさせていただきました。
 私の回答も専門家の方が読んだら不適切な部分があると思いますので、その場合適宜訂正を入れてください。

 質問者本人が、用語の意味をしかっりと理解していないようですね。まずは、ご自身で有機化学の教科書の立体化学の章をじっくりと読むことをお勧めします。この類の用語は有機化学を専攻している学生でも区別出来て無いことが多いので、別に質問者さんを責めているわけではありません。
ここで、全てを説明することは難しいので要点を書きます。

『光学活性』とは、既に回答があるとおりに「光の偏光面を回転させる性質のある物質」です。

『鏡像異性体(エナンチオマー)』とは、「二つの化合物の構造式...続きを読む


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