分子式と構造式の違いとは?分かりやすく解説!

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主な相違点 – 分子式と構造式

化合物の分子式と構造式は、化合物中に存在する異なる化学元素の原子を表します。

分子式は、これらの元素の比率を表します。

構造式は、これらの原子の相対的な位置を与える。

分子式と構造式の主な違いは、分子式が原子の相対的な位置を示すことができないのに対し、構造式は原子の相対的な位置を示すことです。

分子式とは

化合物の分子式または化学式は、その化合物中に存在する原子の種類とその比率を表したものです。

分子式は、化学元素の記号とその比率を表す数字で示される。

この比率は、実際の原子の整数である(最も単純な整数は経験式で与えられる)。

分子式は単純な分子の命名法には使えるが、複雑な分子には使えない。

化合物の分子式は、その化合物が二元化合物、三元化合物、四元化合物、あるいはさらに多くの元素を持つ化合物であるかどうかを判断するために用いることができる。

化合物の分子式は、必要な情報が与えられれば、求めることができる

次の例は、分子式の求め方を示しています。

質問

C=40%、H=6.72%、残りは酸素で、分子量が180g/molの化合物の分子式を求めよ。

答えは?

存在する元素は

C = 40%
H = 6.72%
O = (100-{40+6.72}) % = 53.28%

化合物100gに含まれる各元素のモル数。

C = 40g/12gmol-1 = 3.33 mol
H = 6.72グラム/ 1gmol – 1 = 6.72 molの
O = 53.28g/16gmol-1 = 3.33 mol

これらの元素の最も単純な比率は、それぞれの値を元素の中で最も大きな値で割ることで求められる。

C = 3.33 mol / 6.72 mol = ½となる。


H = 6.72 mol / 6.72 mol = 1
O = 3.33 mol / 6.72 mol = ½とする。

これらの原子の間の最も簡単な整数比を求めよ。

C = ½ x 2 = 1
H = 1 x 2 = 2
O = ½ x 2 = 1

したがって、この化合物の経験式は CH2O となります。

この経験式を使って分子式を求めるには、まず化合物中に存在する経験式単位の数を求める必要がある

経験式単位のモル質量 = CH2O = (12g/mol) + (1g/mol x 2) + (16g/mol)
                                                                     = 30 g/mol。

化合物中に存在する経験式単位の数 = 180 gmol-1 / 30 gmol-1 = 6
とすれば、化合物の分子式は、経験式を6倍することで得られる。

分子式 = (CH2O) x 6 = C6H12O6

構造式とは

[…]

ディフェール

構造式とは

化合物の構造式は、化合物中の原子の配置を表したものです。

この構造式から、分子に関する多くの詳細が得られ、これらの詳細を使用して化合物の特性を予測することもできます。

構造式は、分子の命名法にも利用できる。

なぜなら、構造式には、化合物中に存在するすべての官能基とその相対的な位置が示されているからです。

また、構造式は、化合物の化学的性質(極性など)や物理的性質(沸点など)の予測にも使用できます。

構造式は、いくつかの異なる方法で表されます。

ルイス構造は、原子の接続性と化合物中の孤立電子や不対電子を示す。


縮合式も構造式の一種で、原子の相対的な位置を示すが、これはあまり役に立たない(例:CH3CH2OHはエタノールの縮合式)

有機化学の構造式で重要なのは骨格式です。

ほとんどの複雑な有機分子は、骨格式で表すことができる。

このタイプの構造式では、官能基とその位置が示される。

[…]

[…] […]

詳細

分子式。

分子式は、化合物中に存在する原子間の比率を示す。

構造式。

構造式は、化合物中の原子の配置と官能基の相対的な位置を示す。

用途

分子式。

分子式は、単純な分子の命名法として、その化合物が二元化合物、三元化合物、四元化合物であるか、さらに多くの元素を持つかなどを判断するために用いることができる。

構造式。

構造式は、複雑な分子の命名法、化合物の化学的性質(極性など)や物理的性質(沸点など)の予測に用いることができる。

結論

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