分子式と構造式

イントロ

式が何を表しているかを分ける

は、1個のにどのが何個あるかを表します。は、原子どうしがどのようにつながっているかを線で表します。数とつながり方を分けて読みます。

定義

とは、一つのを構成するの種類と数を表す式です。
言葉を分けると: は、分子内の原子どうしのを線で表し、つながり方を示します。二つの式は見せている情報が異なります。

比較

式	分かること	例
分子式	原子の種類と数	H2O, CH4
構造式	原子どうしのつながり方	H-O-H
組成式	イオンの最簡比	NaCl, MgCl2

式分子式

分かること: 原子の種類と数
例: H2O, CH4

式構造式

分かること: 原子どうしのつながり方
例: H-O-H

式組成式

分かること: イオンの最簡比
例: NaCl, MgCl2

は一つのイオンの電荷、は物質を構成する粒子の最も簡単な比を表します。で原子数を読み、で結合の位置を読みます。

水とメタンを例に、分子式は原子の数、構造式はつながり方を示す図 — では原子の種類と数を読み、では線でつながり方を読みます。下付き数字と結合線の役割を分けると、式の意味が整理できます。

要点

式を読む手順

式を見たら、まずどの種類の式かを確認します。数字と線を同じものとして扱わないようにします。問題文が数を聞いているのか、つながり方を聞いているのかも一緒に見ます。

1
下付き数字は原子の数を表す
2
線は共有結合のつながりを表す
3
分子式だけでは構造まで決まらない場合がある
4
イオン結晶の組成式とは役割が違う

例

場面: CH4 をとで読む。
順に考えると: CH4 というからは、炭素Cが1個、水素Hが4個あると読めます。では、Cを中心にHが4つ結び付いているように線で表します。ここでは立体的な形や結合角までは扱わず、まずの数とつながり方を分けて読むことを目標にします。
ここが結論: CH4 は原子の数としては Cが1個、Hが4個です。構造式を見ると、C-H の結合が4本あると読めます。分子式で数を確認してから構造式で線を読むと、下付き数字と結合線を取り違えにくくなります。

要点

代表例で慣れる

最初は少数の代表例で、式の役割を確実に読めるようにします。見慣れた式ほど、何を表す式かを言葉に戻します。

1
H2 は水素原子2個の分子
2
H2O は水分子を表す
3
CO2 は二酸化炭素分子を表す
4
C2H4 は有機化合物の入口になる

注意

分子式だけで全ての構造が分かるとは限らない

確認

確認テスト 1

Q1

構造式が主に表すものはどれですか。

確認

確認テスト 2

Q1

H2Oという分子式から直接わかることはどれですか。

まとめ

1
分子式は原子の種類と数を表す
2
構造式はつながり方を表す
3
下付き数字と結合線を区別する
4
組成式とは役割が違う

化学結合

分子の極性と溶解性

電気陰性度の差による結合の偏りと、分子全体の極性、溶解性の関係を代表例で整理します。