炭化水素の共有結合

原子の最外角電子が重要な理由

原子の最も外側の電子は物質の特性を表す重要な指標になります。
炭素、酸素、窒素などの2、3周期の原子は、最も外側に8つの電子が充填されていると非常に安定した状態で存在します。 (オクテット規則)
水素は一周期原子であり、最も外族に二つの原子が満たされると非常に安定した状態で存在します。

炭素の特性

炭素原子は、価電子を4つ持っています。
炭素の最外殻に存在する4つの電子は、他の物質と結合しながら、様々な化合物を生成します。
炭素がこのように多様な構造を持っているさまざまな用途に活用することができるので、炭素化合物は、自然界で生命現象の基礎物質として利用されてきました。

アルカン（Alkane）

炭化水素化合物の中で、最も簡単なアルカン系化合物は、炭素と炭素間に単結合があります。
一般的に、細長い鎖状をしており、n個の炭素に、2×n+2個の水素がつくことができます。
主に燃料として使用され、長さが短いほど、気体になりやすいです。室温で、鎖の長さが長くなると、液体を経て固体状態になります。

• メタン（methane）CH₄
• エタン（ethane）C₂H₆
• プロパン（propane）C₃H₈
• n-ブタン（n-buthane） C₄H₁₀
• iso-ブタン（ブタンの異性体）C₄H₁₀：n-ブタンと化学式は同じだが、内部的には、他の構造を持っている化合物であり、融点や沸点などの化学的性質が互いに少しずつ異なります。

アルケン（Alkene）

アルケンは、エチレン系炭化水素に属する炭化水素化合物である。アルケンは、炭素と炭素の間に1つの二重結合が存在します。したがってC_nH_2nの形の分子式を持ちます。

アルキン（Alkyne）

アルキンは、エチレン系炭化水素に属する炭化水素化合物である。アルキンは、炭素と炭素の間に1つの三重結合が存在します。したがってC_nH_2n-2の形の分子式を持ちます。

2022.12.18 アップデート: 二重結合と三重結合をサポートします。