飽和炭化水素と不飽和炭化水素の違いとは?分かりやすく解説!

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主な相違点 – 飽和炭化水素と不飽和炭化水素

炭化水素は、炭素原子と水素原子のみを含む有機化合物です。

炭化水素は、多くの有機化合物の親化合物と考えられています。

炭化水素の主鎖はC-C結合でできており、主鎖の炭素原子に水素原子が結合している。

炭化水素は、炭素原子間の結合が単数か複数かによって、飽和炭化水素と不飽和炭化水素の2つに分類される。

飽和炭化水素と不飽和炭化水素の主な違いは、飽和炭化水素は炭素原子間に単結合しかないのに対し、不飽和炭化水素は主鎖中に少なくとも1つの二重または三重の共有結合を持つことである

飽和炭化水素と不飽和炭化水素は、この構造の違いによって異なる性質を示す。

飽和炭化水素とは?

すべての炭素原子が単結合で他の原子と結合している炭化水素を飽和炭化水素と呼ぶ。

このため、飽和炭化水素には二重、三重の共有結合を含む多重結合が存在しない。

これらの化合物では、各炭素原子は他の4つの原子に直接結合している。

したがって、すべての炭素原子は4つの結合を作ることで完全に占有されている。

このため、これらの化合物は飽和炭化水素と呼ばれている。

飽和炭化水素は、最も単純で、最も極性の低い有機天然物です。

飽和炭化水素の例としては、アルカンやシクロアルカンなどがあります。

飽和炭化水素の最も単純なものは、メタン(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)等です。

飽和炭化水素は、空気中で燃焼し、青く、すすがない炎をあげます。

飽和炭化水素は燃えやすく、最終的に多くのエネルギーを放出するため、自動車や航空機のエンジンの燃料としてよく利用されている。

よく知られているLPGや調理用ガスも、ブタン(C4H10)という飽和炭化水素の一種である

  アルカンを空気と一緒に燃焼させると、炭酸ガス、水蒸気、熱、光が発生する。

炭化水素は通常、植物や動物の化石から得られる。

原油として得られたら、蒸留という工程を経て、質量に応じて様々な生成物が分離される。

この一連の工程を原油の精製と呼ぶ。

Figure 1: Ethane:図1 エタン

不飽和炭化水素とは?

不飽和炭化水素は、炭素鎖または環の中に少なくとも1つの炭素-炭素二重結合または三重結合を含む炭化水素です。

物理的な性質は飽和炭化水素と似ているが、化学的な性質は大きく異なる。

しかし、化学的性質は飽和炭化水素とは大きく異なり、主に多重結合の存在が原因です。

通常、化学反応は炭素鎖に複数の結合が存在するところから始まる。

したがって、不飽和炭化水素の反応性は、主鎖に存在する多重結合の数が多いほど高くなる。

不飽和炭化水素の種類

不飽和炭化水素には、二重結合(C=C)を1つ以上含むアルケン、三重結合(C≡C)を1つ以上含むアルキン、非局在結合で6員環となった芳香族炭化水素の3種類があります。

アルケンの例としては、エテン、プロペン、ブテンなどがあります。

アルキンの例としては、アセチレン、プロピレン、ブチンなどがあります。

芳香族炭化水素の代表例としては、ベンゼン、トルエン、アニリンなどがあります。

不飽和炭化水素の中で最も単純なものはエチレンであり、果実の成熟を促す植物ホルモンとして重要です。

Main Difference - Saturated vs Unsaturated Hydrocarbons:図2 アルキンの例

飽和炭化水素と不飽和炭化水素の違い

定義

飽和炭化水素。

 飽和炭化水素:単一の共有結合のみを持つ炭化水素。

不飽和炭化水素。

不飽和炭化水素は、複数の共有結合(二重結合と三重結合)を持つ炭化水素です。

タイプ

飽和炭化水素。

アルカンは飽和炭化水素です。

不飽和炭化水素。

 不飽和炭化水素:アルケン、アルキン、芳香族炭化水素など。

反応性

飽和炭化水素。

飽和炭化水素は、反応性が低い。

不飽和炭化水素。

不飽和炭化水素は反応性が高い。

空中で燃やす

飽和炭化水素 飽和炭化水素を燃焼させると、青く、すすがない炎が発生する。

不飽和炭化水素。

不飽和炭化水素を燃焼させると、黄色いススのような炎が出る。

炭素と水素の量

飽和炭化水素 飽和炭化水素:炭素の量が少なく、水素の量が多い炭化水素。

不飽和炭化水素。

不飽和炭化水素:炭素量が多く、水素量が少ない。

ソース

飽和炭化水素。

 植物や動物の化石から得られることが多い。

不飽和炭化水素。

結論

飽和炭化水素と不飽和炭化水素の違いは、含まれる結合の種類による。

  飽和炭化水素は単結合のみを含むのに対し、不飽和炭化水素は少なくとも1つ以上の炭素-炭素二重結合または炭素-炭素三重結合を含んでいる。

したがって、不飽和炭化水素は飽和炭化水素よりも反応性が高い。

飽和炭化水素にはアルカン類、不飽和炭化水素にはアルケン類、アルキン類、芳香族炭化水素などがあります。

Boca Raton, FL: CRCプレス, 2006. プリント
2. をご覧ください。

第 10 クラスのための科学 パート 2 物理学. N.p: S. Chand, 2016. 印刷する。

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