炭化水素（アルカン・シクロアルカン）

さて炭化水素である

今回から本格的に有機分子図鑑らしくなる

　

炭化水素とは炭素と水素の化合物

前回出てきたメタンが最も簡単な炭化水素

炭素は手が４本もあるので

炭素同士が手を繋いで大きな分子になりやすいのだ

炭化水素の全体的な特徴としては

水には溶けない

燃えやすい

といったところか

水に溶けないので

生物とは水と油の関係で

生体内で見つかることはほぼない

微生物がメタンを排出するくらいのものだ

人間は炭化水素を天然ガス・石油として産出し

主に燃料として使っている

　

（１）気体の炭化水素

左は紹介済みのメタン、右は炭素が２個のエタン

これらは液化天然ガス(LNG)の主成分

都市ガスとして使用されている

ちなみに

横においてある１円玉は１オングストロームの尺度だ

この模型を１億分の１にしたのが実際の分子サイズになる

炭素数が３になるとプロパン

４になるとブタンとよばれる

どちらも気体だが低い圧力で液体になる

液化石油ガス(LPG)と呼ばれる

プロパンは家庭用ガスボンベの主成分

ブタンは100円ライターなどに使われている

　

（２）液体の炭化水素　

炭素数５のペンタンから炭素数１１ウンデカンくらいまでは

液体の炭化水素となる

ガソリンとして頻繁に利用されている

炭素数１０～１５まではジェット燃料のケロシンとして

炭素数９～１８までは灯油として

１４～２０は軽油として活用されている

　

（３）固体の炭化水素

炭素数１７を越えるとワセリンのような半固体の油となり

炭素数が増えるに従って

重油→　ろう　→　タール　→　アスファルト

といったように徐々に固体になっていく

　

（４）枝分かれしたり　輪になったり

上記では一本に長くのびた炭化水素を紹介したが

炭素の手は４本もあるので

実に様々な繋がり方をするのだった

まず一本に長くのびた（直鎖の）炭素８つの炭化水素

これを「オクタン」という

ところが同じ炭素８個でも

はげしく枝分かれしたものがある

これはイソオクタンである

こんなふうに枝分かれしていると

エンジンで燃やした時に安定して燃焼し

ノッキングが起こりにくいのだそうだ

その性能を表す「オクタン価」というのは

このイソオクタンから来ている

ハイオクは枝分かれした炭化水素を多く含むのだろう

　
また同じ炭素８個の炭化水素でも

端っこ同士が繋がって輪になったものもある

これをシクロオクタンという

「シクロ」は「サークル」と同様に輪という意味だ

これは炭素数５で輪になっているので

シクロペンタンだ

　

今回炭化水素は

白と黒ばかりなのでちょっと地味だった

次回も白と黒ばかりだもう少し我慢のほどを・・・