化学・樹脂・ゴム– category –

モル質量は1 molあたりの質量で単位はg/mol、原子量・分子量・式量は炭素12を基準にした単位のない相対値です。数値が同じになる理由と2019年のSI改定、原子量の区間表記に加え、濃度・ガス流量の換算や水和物・純度の取り違えを計算例で整理します。

σ結合は軌道が正面から重なる強い結合、π結合はp軌道が横に重なる弱い結合です。二重結合はσ1本＋π1本、三重結合はσ1本＋π2本。混成軌道、結合の長さとエネルギー、シス・トランス異性、付加反応の理由から、付加重合・UV硬化・導電性高分子・トランス脂肪酸まで整理します。

電気陰性度は結合した原子が共有電子対を引き寄せる強さの目安で、周期表の右上ほど大きくフッ素3.98が最大です。ポーリング・マリケン・オールレッド＝ロコウの定義の違い、大きい順と周期性、差1.7の目安、フッ素樹脂や半導体・腐食での考え方まで整理します。

配位結合は、一方の原子が非共有電子対を2個とも出し、相手の空の軌道に入れて共有する結合です。できた後は共有結合と区別できません。アンモニウムイオン・オキソニウムイオン・錯イオンの電子式と電荷、めっき浴やEDTA、排水処理での働きまで整理します。

濃硫酸が脱水剤に使われるのは、H⁺ を渡す力が強く、水と強く結び付き、揮発しない液体だからです。化合物から H と O を2:1で奪う脱水作用と、水分子を吸う吸湿性の違いを、砂糖の炭化・ギ酸・エタノール・エステル化・ニトロ化の反応式と工場での使い方で整理します。

ベンゼン環の構造式には、二重結合を3本描くケクレ構造と、六角形の中に○を描く書き方があります。○が表すπ電子の非局在化と共鳴、6本の結合がすべて139.7 pmになる理由、安定化エネルギー約150 kJ/mol、付加より置換が起きやすい理由に加え、BTXの製法と用途、規制まで整理します。

強酸性はH⁺を渡す強さ、強酸化力は相手から電子を奪う強さで、別の性質です。塩酸や希硫酸ではH⁺だけが電子を受け取りますが、硝酸・熱濃硫酸では窒素・硫黄が受け取るため銅や銀も溶けます。半反応式、不動態、王水、酸洗い・分析・材料選定まで整理します。

アルコールの脱水反応は、濃硫酸などの酸でOHとHを水として外す反応で、エタノールでは約170℃でエチレン、130〜140℃でジエチルエーテルができます。しくみ、ザイツェフ則、構造決定での使い方から、バイオエチレンやエーテル製造まで整理します。

アルカリ土類金属は周期表2族のベリリウム〜ラジウムの6元素で、以前の高校化学では Be・Mg を除いていました。水との反応、水酸化物・硫酸塩の溶けやすさ、炎色反応の違いを反応式で整理し、マグネシウム合金や石灰・セメント、フェライト磁石、硫酸バリウム、ベリリウム銅での使われ方までまとめます。

原子半径は原子の大きさの目安で、共有結合半径・金属結合半径・ファンデルワールス半径の3つの測り方があります。周期表の左下ほど大きく右上ほど小さい理由を有効核電荷で説明し、希ガスが大きく見える理由、合金の15%則やZr・Hfの分離まで整理します。