有機化学

メタン・エチレン・アセチレン・ベンゼン

飽和したメタン、二重・三重結合をもつ炭化水素、芳香族ベンゼンを比べる。

直観直観：炭素骨格

炭素は電子を共有して結合します。水素とメタンをつくり、炭素同士は単・二重・三重結合でつながります。ベンゼンは特別な六員環です。

メタン、エチレン、アセチレン、ベンゼンを比べます。

定義: 炭化水素

C–C単・二重・三重結合は1・2・3組の電子対を共有します。

完全燃焼：

\ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}

。

付加反応：

\ce{C2H4 + H2 -> C2H6}

；

\ce{C2H2 + 2H2 -> C2H6}

。

例: 燃焼式の係数

解答

Cが2個、Hが4個なのでCO2とH2Oは各2分子。Oを合わせるとO2は3分子です。

非局在化したπ電子によりベンゼンの6本のC–C結合は等価です。芳香族安定化のため、環を壊す付加より置換反応を起こしやすいです。

メタンは燃料、エチレンは成熟信号・工業原料、アセチレンは酸素アセチレン溶接に使われます。

酸素不足では不完全燃焼となり、有毒な一酸化炭素やすすが生じることがあります。

ベンゼンは毒性・発がん性があり、教室で安全に使える溶媒ではありません。