エタン
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メタンから水素原子を１つ取り除いたものを「メチル基」と言います。 メチル基は“結合の手”が１つ余っており、メチル基どうしで結合させると「エタン」になります。 炭素原子間の結合が単結合であるが故に、炭素原子どうしが相対的に回転し、これに伴う異性体が生じます。  学ぶ項目を、ステップを細かく分けて一覧にしました。 「この項目は大丈夫だな。」と思うものは飛ばしてもらって結構です。 自分に必要な項目だけを学べば良いでしょう。 カッコ内は、文部科学省の学習指導要領に従った、目安となる履修学年です。 【エタン】 （０１）エタン（高３）・・・ｎ＝２のアルカンです。 メタンとの混合物として天然ガスから得られます。 （０２）疑問・・・天然ガスから、どのようにしてメタンとエタンを分離するのだろう？ （０３）分留（高１）・・・沸点の違いを利用して、メタンとエタンを分離します。 （０４）沸点・・・メタンは −１６１℃、エタンは −８９℃です。 （０５）断熱膨張（高２）・・・熱力学第１法則により、温度が下がります。 （０６）−１００℃・・・気体のままのメタンと、液体になったエタンを分離することができます。 （０７）疑問・・・なぜ、メタンとエタンで沸点が異なるのだろう？ （０８）分子間力の差・・・エタンの方が分子間力が大きく、バラバラにするのにより大きなエネルギーが必要。 （０９）分子間力・・・量子力学的な電子のゆらぎにより生じる電磁気学的な力です。 （１０）疑問・・・なぜ、エタンの方が、分子間力が大きいのだろう？ （１１）原子総数の差・・・エタンの方が、分子内に存在する原子の総数が多いからです。 【配座異性体】 （１２）異性体（高３）・・・分子式は同じですが、分子の構造が異なる化合物どうしのことです。 （１３）異性体の種類（高３）・・・「構造異性体」と「立体異性体」に分けることができます。 （※）「構造異性体」については、こちら （１４）立体異性体（高３）・・・「エナンチオマー」と「ジアステレオマー」に分けることができます。 （１５）配座異性体・・・ジアステレオマーの１種で、 回転によって生じる異性体です。 （１６）ねじれ形・・・比較的安定です。 （１７）重なり形・・・比較的不安定です。 （１８）ブタン（高３）・・・炭素１に対する炭素４の角度によって、４種の配座異性体が考えられます。 （※）「ブタン」については、こちらを参照。 （１９） ０度・・・最も不安定です。 「シス形」や「シンペリプラナル」とも言います。 （２０） ６０度・・・やや安定しています。 「ゴーシュ形」や「シンクリナル」とも言います。 （２１）１２０度・・・やや不安定です。 「アンチクリナル」とも言います。 （２２）１８０度・・・最も安定しています。 「トランス形」や「アンチペリプラナル」とも言います。 （２３）２４０度・・・１２０度のときと同じ状態です。 （２４）３００度・・・ ６０度のときと同じ状態です。 （２５）３６０度・・・ ０度のときと同じ状態です。 「ガソリン」に戻る |
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