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化学を勉強しています。 今、示性式と構造式の区別ができずにいます。
例えばですが、エタノールの場合は

示性式 CH3CH2OH C2H5OH

構造式 CH3ーCH2―OH C2H5―OH

問題集や教科書にはこう書いてありましたがある過去問で官能式を示性式で示しなさいという問題があってよくわかりませんでした。構造式だと結合状態を図式的に示せばいいはずなんですが・・・初歩の初歩なんですがどうか教えてくれないでしょうか?

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A 回答 (1件)

示性式と構造式の境界に明快な区別は無いと思います。



まったく基をまとめずに、全部価標入れて書けば構造式。

まったく価標を入れずに、かつ部分的に分けて表記される(分子式ではないということ)のは示性式。

中間的な書き方はいろいろ可能ですよね。

>構造式 CH3ーCH2―OH C2H5―OH

これはどうかと思います。
最も基本の構造式は
  H H
  | |
H-C-C-O-H
  | |
  H H
でしょう。書籍では場所をとるのと、面倒なので略すことが多いでしょう。でも最初は完全な構造式が基本で、馴れてから略して行くようにしたほうが良いと思いますね。自分で「面倒だから略しちゃえ」と思えるようになれば、略された形も容易にわかるでしょう。

>官能式を示性式で示しなさい

官能基ですよね。官能基は「示性式だとこう書く」というのがほぼ決まっていますし、高校レベルだと構造式で表現しない官能基(ニトロ基とかスルホ基とか)もありますので、ほぼ暗記事項と考えれば良いでしょう。逆向きの書き方(価標が右に来る)もありますので注意してください。
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    • 1
この回答へのお礼

丁寧な回答をありがとうざいました。

お礼日時:2012/11/15 00:43

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Q化学の示性式の枝分かれ()の表記について

化学の示性式を書いていたら疑問点が出てきたのですが、
枝分かれを()で表すときにどういう基準で枝分かれといっているのか
わかりません;;(言葉でうまく表現できないのですが;)
リンゴ酸H00CCH2CH(OH)COOHの構造式
   COOH
   │
  H─C─H
   │
  H─C─OH
   │
   COOH
OHは枝分かれとみなしているのに、なぜCOOHは枝分かれでないのか
よくわかりません;;
どなたか教えてください><;;
(うまく構造式が表示されていなかったらすみません;;)

Aベストアンサー

まあ、色々と細かい説明はあるんですが…

一言で言うと、主鎖から外れている置換基(官能基)を枝分かれにします。
で、-COOHは構造は-C(=O)-OHみたいに成るのかもしれませんが、-COOHはこれ一つで官能基として取り扱うので、前述の書き方はしません。

また、りんご酸は主鎖が両方のカルボン酸のCまでです。正しく言うと、2-ヒドロキシブタン酸です。つまり枝分かれしていないってことです。
逆に、主鎖の途中にカルボン酸があれば、枝分かれのように書きます。
例:HOOC-CH2-CH(COOH)-CH2-COOH  はプロパン-1,2,3-トリカルボン酸です。

Q元素と原子の違いを教えてください

元素と原子の違いをわかりやすく教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

難しい話は、抜きにして説明します。“原子”とは、構造上の説明に使われ、例えば原子番号、性質、原子質量などを説明する際に使われます。それに対して“元素”というのは、説明した“原子”が単純で明確にどう表記出来るのか??とした時に、考えるのです。ですから、“元素”というのは、単に名前と記号なのです。もう一つ+αで説明すると、“分子”とは、“原子”が結合したもので、これには、化学的な性質を伴います。ですから、分子は、何から出来ている??と問うた時に、“原子”から出来ていると説明出来るのです。長くなりましたが、化学的or物理的な性質が絡むものを“原子”、“分子”とし、“元素”とは、単純に記号や名前で表記する際に使われます。

QCH3CH2CH(CH3)OHの、カッコの意味は?

たとえば、CH3CH2CH(CH3)OHの、カッコの意味は何なんでしょうか?骨格から外れているから?

あと、(上記質問とは別ですが)異性体をもれなく数え上げる最良の方法があれば、お教え下さい。いつも間違えてしまいます(涙)1コ足りないとか、1コ多過ぎるとか。

Aベストアンサー

示性式のカッコは、同じ炭素に結合する置換基(相当)が3つ以上あるときに使います。
ご質問の場合、メチル基(CH3)と水酸基(OH)の2つがCHで表されている炭素に結合しています。
なので、この化合物は2-ブタノールになります。
1-ブタノールだと1つの炭素に3つ以上水素以外が下都合する部分がないのでカッコがなくなりCH3CH2CH2CH2OHとなります。

他にCH3C(OH)3みたいに置換基が同じものの場合は、通常の化合物の構造式のようにカッコの外に係数を書いて表します。



異性体の数え上げは、立体異性体などを含めるとかなり難しいケースがあります。
単純な有機化合物(例えばアルカン)の構造異性体だと一番長い炭素鎖に注目すると重複や数え忘れを減らすことができます。

先のブタノールだと4つの構造異性体があります。
C-C-C-Cの4つが直鎖になるのは、上に書いた1-ブタノールと2-ブタノールの2つ(OHの付く位置)
C-C-Cの3つが直鎖になるのは、OHの付く位置のパターンで下の2つ
3級の炭素以外の炭素(メチルの炭素)は等価であることをみつけると置換基の付く炭素が2種類しかないことが判ります。

C-C-C-OH (CH3)2CHCH2OH  イソブタノール
  |
  C

  OH
  |
C-C-C (CH3)3COH  tert-ブタノール
  |
  C

C-Cの2つが最長になる組み合わせは不可

という感じです。

複雑な化合物になるとたくさんの構造異性体が書けるかも知れませんがそれが存在できるか?という別の問題が生じます。
そういうものは多分試験や宿題にはならないと思いますが。。。出題の意図は異性体が存在することとどういう異性体が考えられるかにあるので

示性式のカッコは、同じ炭素に結合する置換基(相当)が3つ以上あるときに使います。
ご質問の場合、メチル基(CH3)と水酸基(OH)の2つがCHで表されている炭素に結合しています。
なので、この化合物は2-ブタノールになります。
1-ブタノールだと1つの炭素に3つ以上水素以外が下都合する部分がないのでカッコがなくなりCH3CH2CH2CH2OHとなります。

他にCH3C(OH)3みたいに置換基が同じものの場合は、通常の化合物の構造式のようにカッコの外に係数を書いて表します。



異性体の数え上げは、立体異性体な...続きを読む

QCH3CH2OH の構造式、電子式についてです

学校で構造式では画像②を教わったのですが、①or③でもエタノールの構造式として成り立つのでしょうか?

また、電子式で表した時にHは電子2つ、Oは電子8つで安定すると思うのですが、②での電子式ではOの右と下にも電子の点は絶対に付けなくてはいけないものですか?

高校で教わって疑問に思ったので質問させていただきました、、!
見にくい画像ですみません

Aベストアンサー

前半はどうでも良い。
>②での電子式ではOの右と下にも電子の点は絶対に付けなくてはいけないものですか?
絶対に付けねばなりません。さもないと電子式を書いたことになりません。

Q水素結合とはどういうものですか?

現在、化学を勉強している者です。水素結合についての説明が理解できません。わかりやすく教えていただけないでしょうか?また、水素結合に特徴があったらそれもよろしくお願いします。

Aベストアンサー

要は、「電気陰性度の大きい原子に結合した水素と、電気陰性度の大きい原子の間の静電的な引力」です。
電気陰性度の大きい原子というのは、事実上、F,O,Nと考えて良いでしょう。
電気陰性度の大きい原子と結合した水素上には正電荷(δ+)が生じます。また、電気陰性度の大きい原子上には負電荷(δー)が存在します。

水素が他の原子と違うのは、その価電子が1個しかないことです。つまり、他のイオンとは異なり、H+というのは原子核(通常は陽子)のみになります。他のイオンの場合には、内側にも電子格殻が存在しますので、原子格がむき出しになることはありません。
ご存じと思いますが、原子核というのは原子のサイズに比べてはるかに小さいために、H+というのは他のイオンとは比べ物にならないほど小さいといえます。もちろん、正電荷を持つ水素というのは水素イオンとは異なりますので、原子殻がむき出しになっているわけではありませんが、電子が電気陰性度の大きい原子に引き寄せられているために、むき出しに近い状態になり、非常に小さい空間に正電荷が密集することになります。
そこに、他の電気陰性度の大きい原子のδーが接近すれば、静電的な引力が生じるということです。
そのときの、水素は通常の水素原子に比べても小さいために、水素結合の結合角は180度に近くなります。つまり、2個の球(電気陰性度の大きい原子)が非常に小さな球(水素原子)を介してつながれば、直線状にならざるを得ないということです。

要は、「電気陰性度の大きい原子に結合した水素と、電気陰性度の大きい原子の間の静電的な引力」です。
電気陰性度の大きい原子というのは、事実上、F,O,Nと考えて良いでしょう。
電気陰性度の大きい原子と結合した水素上には正電荷(δ+)が生じます。また、電気陰性度の大きい原子上には負電荷(δー)が存在します。

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Q無機化学はなにを暗記すればいいんですか?

無機化学は暗記だと書いてありました。
参考書を開いたら、いろいろ書いてあります。
が、なにを覚えればいいのかわかりません。

例えば、フッ素は刺激臭がある淡黄色の気体

これをまんま覚えればいいのでしょうか?
教えてください。

Aベストアンサー

こんにちは。無機化学は確かに暗記が必要ですが、理解を伴った効率的な暗記が必要です。

「フッ素は刺激臭がある淡黄色の気体、フッ素は刺激臭がある淡黄色の気体、フッ素は刺激臭がある淡黄色の気体」と唱えてもいざ問題を解くときには忘れてしまいます。

無機化学は極めようと思っても、学生には無理があります、ごくまれに難関大学でマイナーな元素の性質を問う問題もありますが、無機で出る問題はほとんど決まっています。

あなたはおそらく無機化学初心者でしょうから、頻出事項とマイナーな事項の区別がつかないと思いますので、参考書を使うことをお勧めします。

現在あなたが持っている参考書が何なのかわかりませんが、多くの参考書には「重要!」「ここがポイント!」などの重要箇所があると思います。まずはそこを覚えましょう。

もしあなたの参考書が使いにくいのならば、別の参考書にしましょう。あまりマニアックなのは避けて、シンプルで基礎的な参考書にしましょう。東進ブックスの「岡野の化学をはじめからていねいに(無機・有機化学編)」などがお勧めです。

さて暗記するコツを教えましょう。無機化学で暗記する物は大きく分けて2つです。1つは物質の性質。もう一つは化学反応式です。物質の性質はほとんど丸暗記です。ですが性質が似ている元素のグループを知っていると覚えることが少し減ります。アルカリ金属・アルカリ土類金属・遷移元素・ハロゲン・希ガスや両性元素・酸性酸化物・塩基性酸化物などのグループは押さえましょう。またゴロで覚えるのも効果的です。私が使っているのは、両性元素は「ああすんなり(Zn Al Sn Pb)」。「ひ さん に働く」で「非」金属の酸化物は「酸」性酸化物。「禁 煙」したい「金」属の酸化物の「塩」基性酸化物。などなど。


化学反応式についてはほとんど暗記の必要はありません。反応の原理だけ知っていれば知らない化学反応式でも書けます。そのために必要な知識を書きます。

(1)イオン化傾向の大きい順番
K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H2 Cu Hg Ag Pt Au(貸そう か な ま あ あ て に すん な ひ ど す ぎ るしゃっ(はく) きん)
(2)基本的な反応原理
・弱酸の塩 + 強酸 → 強酸の塩 + 弱酸 (弱い者は出ていけ!反応)
・弱塩基の塩 + 強塩基 → 強塩基の塩 + 弱塩基 (弱い者は出ていけ!反応)
・揮発性酸の塩 + 不揮発性酸 → 不揮発性酸の塩 + 揮発性酸

・イオン化傾向がA>Bのとき
 A + Bの陽イオン → Aの陽イオン + B

・酸性酸化物 + 塩基 → 塩 + 水 (中和反応)
・塩基性酸化物 + 酸 → 塩 + 水 (中和反応)

・酸性酸化物 + 水 → オキソ酸
・塩基性酸化物 + 水 → 塩基

・両性酸化物 + 塩基 → 塩 + 水 (中和反応)
・両性酸化物 + 酸 → 塩 + 水 (中和反応)

それでは、また何かあったらどうぞ。

こんにちは。無機化学は確かに暗記が必要ですが、理解を伴った効率的な暗記が必要です。

「フッ素は刺激臭がある淡黄色の気体、フッ素は刺激臭がある淡黄色の気体、フッ素は刺激臭がある淡黄色の気体」と唱えてもいざ問題を解くときには忘れてしまいます。

無機化学は極めようと思っても、学生には無理があります、ごくまれに難関大学でマイナーな元素の性質を問う問題もありますが、無機で出る問題はほとんど決まっています。

あなたはおそらく無機化学初心者でしょうから、頻出事項とマイナーな事項の区別が...続きを読む

QNaClはなぜ分子ではないのですか?

NaClは化合物ですが分子ではないと書かれています。何故ですか?何がH2Oと違うのでしょうか?

Aベストアンサー

NaClのNaとClの結びつき方とH2OのHとOの結びつき方の種類が異なるからです。

おそらく中学生の方だと思いますので、くだいた説明をすると、H2Oは水素原子2つと酸素原子1つが非常に強く結びついていて、この3原子の結びつきだけで独立している。NaClはナトリウム原子と塩素原子が同じ割合で結びついているが、ナトリウム原子1つと塩素原子1つだけに特別に強い結びつきがあるわけではない。したがって、NaClはナトリウム原子1つと塩素原子1つが結びついていることを示しているのではなく、ナトリウム原子と塩素原子が1:1の個数比で結びついていることを示しています。たくさん並んでいてどこまでがひと塊か分からないので、一番小さい単位を切り出してきたと考えてもいいですね。

Qヘプタン異性体の構造式

C7H16のヘプタン9つの異性体の構造式と、それらの名前を誰か分かる人教えて下さい。
どうやって構造式を作って良いのか分からないので作り方も教えていただければ。

Aベストアンサー

ヘプタンの9つの異性体は、

・ヘプタン

  C-C-C-C-C-C-C

・2-メチルヘキサン

  C-C-C-C-C-C
     |
     C

・3-メチルヘキサン

  C-C-C-C-C-C
       |
       C

・2,3-ジメチルペンタン

  C-C-C-C-C
     | |
     C  C

・2,4-ジメチルペンタン

  C-C-C-C-C
     |   |
     C    C


・2,2-ジメチルペンタン

     C
    |
  C-C-C-C-C
    |
     C

・3,3-ジメチルペンタン

       C
       |
  C-C-C-C-C
       |
       C

・3-エチルペンタン

  C-C-C-C-C
       |
       C
       |
       C

・2,2,3-トリメチルブタン

     C
     |
  C-C-C-C
     | |
     C  C

これで全てだと思います。
↑ずれてると思いますが、お許し下さい。m(_ _)m

>どうやって構造式を作って良いのか分からないので作り方も教えていただければ。

主鎖に位置番号をふったりして、側鎖を付ける数とか場所を考えられるだけ考えるしか
ないでしょうかねぇ?僕も上手い方法を教えて欲しいです~。

ヘプタンの9つの異性体は、

・ヘプタン

  C-C-C-C-C-C-C

・2-メチルヘキサン

  C-C-C-C-C-C
     |
     C

・3-メチルヘキサン

  C-C-C-C-C-C
       |
       C

・2,3-ジメチルペンタン

  C-C-C-C-C
     | |
     C  C

・2,4-ジメチルペンタン

  C-C-C-C-C
     |   |
     C    C


・2,2-ジメチルペンタン

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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分子式と組成式の違い

えっと…初歩的なことで今更あれなんですが、分子式と組成式の違いがよく分かりません。
お分かりになる方、お教えください。

Aベストアンサー

分子式というのは分子が存在する物質に限って用いられ、その分子に含まれている原子をその数とともに示したものです。
たとえば、水:H2O、アンモニア:NH3といった感じです。


組成式というのは、その物質を構成している原子を最も簡単な整数比で表したものですが、それには2つの可能性があります。
(1)分子が存在する場合でも、種々の理由によって、分子式で表すのが困難な場合には組成式で表します。
たとえば、ダイヤモンドやイオウは高分子ですので、分子式で表そうとすれば構成している原子数を知る必要がありますが、それは個々のダイヤモンド等によって異なっており、正確な原子数を知ることは不可能です。したがって、ダイヤモンド:C、イオウ:Sのように表します。
また、高分子以外でも、種々の理由によって、たとえばベンゼン:C6H6などを、CHという組成式で表すこともあるでしょう。

(2)分子を形成しない物質の場合には、組成式で表します。たとえば、食塩をNaClと表しますが、これはNaClという分子があるのではなく、Na原子(あるいはNa+)とCl原子(あるいはCl-)が1:1で含まれていることを意味します。イオン結合を形成する物質の中には、このように組成式で表されるものが多いと言えるでしょう。

分子式というのは分子が存在する物質に限って用いられ、その分子に含まれている原子をその数とともに示したものです。
たとえば、水:H2O、アンモニア:NH3といった感じです。


組成式というのは、その物質を構成している原子を最も簡単な整数比で表したものですが、それには2つの可能性があります。
(1)分子が存在する場合でも、種々の理由によって、分子式で表すのが困難な場合には組成式で表します。
たとえば、ダイヤモンドやイオウは高分子ですので、分子式で表そうとすれば構成している原子数を知る...続きを読む


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