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炭化水素の分類と種類


有機化学は、主に有機化合物の構造、特性、および共有結合と炭素原子との反応を扱う化学の重要な分野です。名前が示すように、炭化水素は、C と水素 H として示される原子炭素と呼ばれる 2 つの化学化合物のグループです。古代の化学者は、炭化水素を芳香族または脂肪族と表現しています。主に、それらはその特性とソースに基づいて分類されます。しかし、今日、炭化水素はその起源だけでなく構造にも基づいて分類されます。

今日は、炭化水素について簡単に説明し、炭化水素の分類と種類を詳しく説明します。それでは、始めましょう!

炭化水素の簡単な紹介

炭化水素は、炭素と水素という 2 つの主要な種類の原子から構成される有機化合物として説明できます。通常、これらは無色の気体で、ほとんど臭いがありません。そのタイプに基づいて、炭化水素は単純な構造または複雑な構造を持つ場合があります。さらに、これらは主にアルケン、アルカン、アルキン、および芳香族の4つの主要な部分に分類されます。

プロパンやブタンなどのいくつかの炭化水素は、LPG や液化石油ガスなどの商用燃料目的で使用されます。もう 1 つの重要な芳香族炭化水素であるベンゼンは、合成医薬品の原料です。カロテンと呼ばれる別の炭化水素は、ニンジンによく見られる有機色素です。

炭化水素の分類

当時、炭化水素は主に芳香族または脂肪族のいずれかに分類されていました。しかし、脂肪族炭化水素は油脂の化学分解によって生成されることが後に発見されました。一方、芳香族炭化水素は、主に植物エキスが分解された成分が含まれています。炭化水素の分類は次のとおりです。





炭化水素の種類

炭化水素は6つのカテゴリーに分けられます。これらには以下が含まれます-

  • 飽和炭化水素。
  • 不飽和炭化水素。
  • シクロアルカン。
  • 芳香族炭化水素。
  • 脂肪族炭化水素。
  • 脂環式炭化水素。

これらについて詳しく説明しましょう –

飽和炭化水素

簡単に言えば、飽和炭化水素は、すべての炭素-炭素結合が単結合である炭化水素です。飽和炭化水素は、すべての炭素原子が他の 4 つの原子と密接に結合している炭化水素です。また、これらは飽和しています。つまり、これらの特定の有機化合物には炭素-炭素多重結合が存在しません。飽和炭化水素では、炭素-炭素原子と炭素-水素原子が、最も容易な炭化水素である単結合によって密接に結合しています。このような炭化水素には、二重結合も三重結合もありません。

不飽和炭化水素

飽和炭化水素とは異なり、不飽和炭化水素は、水素原子と炭素原子のみで構成される有機化合物です。それらは、隣接する2つの炭素原子間の三重結合と二重結合で構成されています。不飽和炭化水素では、それらは炭素-炭素原子間の単結合、二重結合、さらには三重結合で構成されています。三重結合化合物はアルキンと呼ばれ、二重結合化合物はアルケンと呼ばれます。 CnH2n-2 はアルキンの一般式で、CnH2n はアルケンの式です。

シクロアルカン

シクロアルカンは、1 つまたは複数の炭素環を持つ炭化水素です。水素原子は、これらの炭素環に密接に結合しています。この環は、シクロアルカンの飽和性質のために形成されます。それらには、環を形成する3つのアルカン化合物があります。シクロアルカンの一般的な例としては、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロペンタン、シクロブタン、シクロオクタンなどがあります。

芳香族炭化水素

アレーンとしても知られる芳香族炭化水素は、少なくとも 1 つの炭素環を持つ化合物です。芳香族化合物は、ヒュッケルの法則を満たす化合物です。それらは、リング形式の共役を伴う平面分子で構成されています。これらの化合物には、芳香族やアレーンなどの名前があります。

これらの化合物は、単結合または二重分子結合を持たず、代わりに、非局在化状態のパイ電子雲の会社を持っています。芳香族炭化水素は、パイ電子雲と結合する芳香族化合物の主な例です。芳香族炭化水素では、ベンゼンのような多くの元素。トルエンは平面環共役でシグマ結合を形成します。

脂肪族炭化水素

脂肪族炭化水素は、炭素環を含まない完全な直鎖構造を持っています。単結合、三重結合、または二重結合を介して鎖状に結合した炭素原子と水素原子で構成されています。時々、これらの鎖は非芳香族構造で現れることがあります。

脂環式炭化水素

環状構造を持つ別のタイプの炭化水素です。 Sp、Sp2またはSp3は炭素原子であり得る。天然に存在する脂環式炭化水素がよく見られます。

飽和炭化水素と不飽和炭化水素の比較

飽和炭化水素

不飽和炭化水素

飽和炭化水素では、すべての炭素原子が sp3 混成です。

不飽和炭化水素では、すべての炭素原子が sp2 または sp 混成です。

不飽和炭化水素と比較して、飽和炭化水素はより多くの水素原子を持っています。

飽和炭化水素と比較して、不飽和炭化水素は水素原子が少ないです。

飽和炭化水素の一般的な例は、アルカンとシクロアルカンです。

不飽和炭化水素の一般的な例は、アルキン、芳香族炭化水素、およびアルケンです。

飽和炭化水素は化学反応性が低い。

不飽和炭化水素は、比較的高い化学反応性を持っています。

飽和炭化水素は青い炎で燃えます

不飽和炭化水素はすすのような炎で燃えます。

結論

以上で、炭化水素の分類と種類についての説明を終わります。炭化水素は、水素と炭素と呼ばれる必須原子で構成される有機化合物です。日常生活において、炭化水素は重要な役割を果たしており、その研究は、その官能基の特性と準備に関する深い洞察を提供します。

炭化水素はいくつかのサブパートに分類され、飽和、不飽和、シクロアルカン、芳香族、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素の 6 つの主要部分に分けられます。それぞれが他とは異なり、その式も異なります。最後に、理解を容易にするために、飽和炭化水素と不飽和炭化水素を簡単に比較しました。炭化水素の分類と種類について理解を深めていただければ幸いです。



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