【逆転の化学】今から覚える有機化合物!『官能基』を覚えよう!大学受験対応

逆転の化学

大学入試本番まであとわずか。センター試験の発展理科の科目の中で、「」は受験者数が多く、毎年多くの利用者がいます。化学を受験するけど、まだ覚えていないことが多くてどうしようと困っている方。朗報です!化学の中でも暗記が大変な有機化合物を特集して、みなさんにわかりやすく説明していきます。文系の筆者が理系科目を説明するので、初心者にもわかりやすく説明することができると思います。是非活用してください。

化学

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高校で習う化学の内容は、物質量などの計算中心の「理論化学」、気体や金属などの炭素を骨格としない物質を学習する「無機化学」、そして炭素を骨格とした化合物である「有機化学」があります。今日は、中でも暗記が大変な有機化合物についてのざっくりとした内容を抑えていきましょう。

有機化合物とは

有機化合物とは、炭素原子Cを骨格とする化合物です。ただし、一酸化炭素CO、二酸化炭素CO2、炭酸カルシウムCaCO3などの簡単な炭素化合物は無機化合物に分類されます。

炭素原子Cは結合の腕である原子価が4本と、他の原子と結合しやすい構造をしていますので、いろいろな長さの鎖や、いろいろな種類の環をつくって無数の有機化合物をつくりだします。
有機化合物は、炭素原子Cの鎖や環に官能基というものが結合した構造を持っていますので、鎖や環の特徴や官能基の特徴を抑えると学習をスムーズに進めることができます。

有機化合物

有機化合物の特徴

無機化合物 有機化合物
構成元素 約100種類と多い。 主にC、H、Oと少ない
化合物の種類 数万種類 数百万種類
溶解性(溶けやすさ) 水に溶けるものが多い 水に溶けないものが多い
有機溶媒に溶けやすい
融点、沸点 一般に高い 一般に低い
燃焼(燃やすと) 不燃性のものが多い 可燃性でCO2とH2Oを生成する
不完全燃焼でCOを生じる
反応性(反応速度) 反応足が速い 反応速度が遅く、複雑

有機化合物の特徴は、炭素原子の結合の腕である原子価が4本もあることです。そのため、炭素、水素、酸素などの原子が次々と結合しうるので、構成元素の種類は少ないのですが化合物の数は極めて多くなります。

また、共有結合をしている化合物であり極性がない分子が多いため、水に溶けないものが多いです。共有結合は結合力が強いので、切断するのに多くのエネルギーを要するので、一般に反応速度は遅いものが多いです。

物理変化である状態変化は、分子間にはたらく分子間力が弱いために起こりやすく、融点・沸点が低いものが多いようです。

官能基を暗記しよう

炭素の骨格部分に結合する官能基によってある程度、有機化合物の性質は決定します。つまり、同じ官能基を持つ有機化合物は似た性質を持つようになります。無数にある有機化合物の性質をすべて覚えるのは大変ですので、官能基によって性質がある程度分かるようになります。一度に全部覚えるのは大変ですので、有機化合物の学習を進めながら1つずつ確実に覚えていきましょう。

官能基 一般式 一般名 化合物例
ヒドロキシ基 R-OH アルコール エタノール    C2H5OH
R-OH フェノール類 フェノール    C6H5OH
アルデヒド基 R-CHO アルデヒド ホルムアルデヒド HCHO
カルボキシ基 R-COOH カルボン酸 酢酸       CH3COOH
ケトン基 R-CO-R’ ケトン アセトン     CH3COCH3
アミノ基 R-NH2 アミン アニリン     C6H5NH2
ニトロ基 R-NO2 ニトロ化合物 ニトロベンゼン  C6H5NO2
エーテル結合 R-O-R’ エーテル ジエチルエーテル C2H5OC2H5
エステル結合 R-COO-R’ エステル 酢酸エチル    CH3COOC2H5

次回→第2回『異性体』とは?

【逆転の化学】シリーズ

第1回 官能基を覚えよう!

第2回 異性体とは?

第3回 異性体の探し方

第4回 構造式決定手順

第5回 アルカン、シクロアルカン

第6回 アルカンの性質と製法

第7回 アルケンとは?

第8回 アルケンの性質と製法

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