命名法習えば良いのに

今日(日付変わってるから厳密には昨日)は、塾で有機化合物プリント作ったりしていました。

我ながらなかなかの出来。

化合物名が書いたマス目がたくさんあって、そのマス目に自分で構造式を書き込めるプリントです。

しかも縦に炭素数、横に「アルカン」「アルコール」「アルデヒド/ケトン」「カルボン酸」等が書いてあって、 その炭素数のアルカンに対応する化合物を並べてある。

こうすれば「エタン、エタノール、アセトアルデヒド、酢酸」というように変化がわかりやすい。

まとめプリントにもテストプリントにもなって便利。


しかしいくらか問題が生じた。

例えば化合物名。

高校化学では化合物名がわからなくても系統的に構造が書ける必要が出てくる。

例えば1-ペンタノールCH₃CH₂CH₂CH₂CH₂OHを酸化したら、
炭素数5のアルデヒド CH₃CH₂CH₂CH₂CHOを経由して
炭素数5のカルボン酸 CH₃CH₂CH₂CH₂COOH
になると理解しておく必要がある。

このアルデヒドとカルボン酸の名前を知っているだろうか。

「CH₃CH₂CH₂CH₂CHO」は「バレルアルデヒド」

「CH₃CH₂CH₂CH₂COOH」は「吉草酸」

参考書には載ってたりするが、まず名前は問われないから覚えている必要はない。

「バレルアルデヒド」等の余計ややこしくなりそうな名前をプリントに入れるべきだろうか？

やはりややこしいと思い、入れないことに。

しかしそうすると化合物名のところにどう記入すべきか・・・・

っと悩んでいました。


しかしもし高校でもうちょっと命名法を習ったら全てが解決することなのだ。

上のアルデヒドやカルボン酸の例のように、名前がわからなくても系統的に構造は理解できる。

逆に、系統的に名前を付けることが出来れば構造を見たら炭素数に対応して名前が付けられるはずだ。

例えば炭素数2のアルコールは、エタンの語尾「ン」が「ノール」に変わって「エタノール」という名前になるのはご存知の通り。

同じように炭素数1のアルコールもメタンの語尾を変えてメタノールになる。

アルコールの系統的な名づけ方は高校で習うわけなのだ。

しかしアルデヒドやケトン、カルボン酸は習わないという不思議。

実はアルデヒドならアルカンの語尾「ン」を「ナール」に、ケトンなら「ノン」に変え、カルボン酸なら「(アルカン)酸」というような名づけ方をする。

この名づけ方で言うと、エタンに対応するアセトアルデヒドは「エタナール」、酢酸は「エタン酸」となる。

同じように、上のマニアックな炭素数5のアルデヒドとカルボン酸は「ペンタナール」、「ペンタン酸」と簡単かつわかりやすくに名づけることが出来る。

何も難しくない。

これを習ったら名前で悩むことはないし、まとめプリントを作るのも簡単なのに・・・


練習問題：

・ CH₃CH₂CHO (プロピオンアルデヒド)

・ CH₃COCH₃ (アセトン)

・ CH₃CH₂COOH (プロピオン酸)

を命名せよ。 → 答え

ケミカルな味

今日（日付変わってるから厳密には昨日）は市役所に行ったり献血に行ったりバイトに行ったり忙しい一日であった。

ちなみに献血に行くと自分の健康状態がわかります。

献血前の検査で血液状態や、血圧や脈拍もお医者さんに測られます。

筆者の血圧は非常に良いらしい。

上下ちょうどいい具合で、それに毎回安定しているらしい。

一人ひとりカルテがあるので、累積したデータとともに医師が問診してくれる。

普通若者はあまり血圧測ったりしないので良い機会である。
（特に健康なときにデータを取るのはめったにない。）

他人のために献血しているわけだが、自分の健康管理にも立つ。

「情けは人のためならず」ってやつですね。


さて、昨日(正確には一昨日)はグリセリンの話でしたが、その日もうひとつ面白い話がありました。

就職のために塾のバイトを辞められる方がお菓子の詰め合わせを置いて言ってくれたのですが、 その中に奇妙な味のものがありました。

ある講師さんが「なんかケミカルな味がする。」と。

他の講師さんも食べてみて「ケミカルですな。」と。

で、筆者も食べてみてよ、と。

筆者が食べると

「なんの化学物質？」

と無茶な質問をしてきました。

しかし筆者はそれを口に含んだ瞬間、なんの物質かわかってしまったのです。

筆者「ベンズアルデヒドや！！」

周りの講師もびっくり。

すぐに「それは何に使われる物質？」と聞いてきました。

筆者「杏仁豆腐の風味の原因。」

講師たち「あぁ～～！！」


それが杏仁豆腐の味（というかベンズアルデヒドの匂い）だとすぐにわかりました。

杏仁豆腐って不思議な味がしますよね。

確かにケミカルな味です。

ベンズアルデヒドC₆H₅CHOは2010/11/2の「今日の分子No.24」で紹介しました。

非常に杏仁豆腐の不思議な匂いのする液体です。

化学物質の匂いや味がわかる能力があれば宴会芸程度には役立つ・・・かも。

ちなみにその日はこれとグリセリンの味以外にも、「このクッキーの毒々しい青は何の物質？」という質問もされました。
（ちなみに箱の表示を見ると「青色1号」という物質でした。）


なんだろう。

筆者は歩く化学便覧だとでも思われているのだろうか。

そう思われているのならむしろ光栄であるが、しかし既に変人扱いである(笑)

熱化学方程式のページできました！！

熱化学方程式の解法のページできました！！

この解法を習得できればヘスの法則の計算スピードは倍増するはず。

だって超機械的に問題解けるからね。

汎用性のある機械的な解法というのは便利なもの。

しかし筆者はこの解法が予備校の授業等で聞いたことがない。

絶対オススメなのに・・・


熱化学方程式中の化学式は物質を表してはいない。

その物質が持つエネルギーを表している。

このことがわかっていない人があまりにも多い。

だから熱化学方程式がエネルギー保存の式であることがわからない。

ヘスの法則が熱力学第一法則（エネルギー保存則）の化学反応版であるということがわからない。

この解法さえ理解できれば熱化学方程式の持つ意味がかなりわかると思います。

しかも計算速度も速くなるので、絶対オススメなんですがね。

なぜか全くこの解法が世に出ていない！

まあ熱化学方程式が得意な人も、1回読んでみれば理解が深まると思います。

新しい講義ネタ思いつきました

今日は塾で12時間働きました。

休憩は1時間でした。

しんどいわ・・・


夜、化学の演習をさせていたのですが、今日は筆者チョイスの熱化学の問題をやってもらいました。

で、ヘスの法則で悩やんどるわけですよ、塾生が。

熱化学方程式の解法はワンパターン。

ただ辺々足し続けるだけ。

しかしこれが大変。

項がいっぱいあるし、二倍したり三倍したり・・・

頭のいいヤツは代入法で解こうとしたり。

でも煩雑な計算。

だから教えてやりました。

とっても明快単純で、間違いにくく、応用も利く裏技を。

たぶんほとんどの受験生が知らない解法です。

簡単に言えば、熱化学方程式中のO₂やHI等という化学式に数字を代入し、
化合物の化学式について解くという、普通の人が見たら「はぁ？」ってなる方法です。

だって

「C₁₀H₈=78 kJ」

なんて書かれたら、普通の人は

「ナフタレンがエネルギーと等しいとはいったいどういうことだ」

と怒るでしょう。

熱化学方程式中の化学式は物質を表している記号ではない。

大学風に言うと、その物質の標準生成エンタルピーという固有の値を表している。

それがわかれば（わからなくても意味として認めれば）化学式に数値を代入し、一瞬で解くことができる。

次書く講義ページはその話にしましょう。

今日はあまり時間がない（というかガチで疲れた）ので、詳細は後日・・・

新しい問題できました！

昨日言ってた新しい演習問題ができました！！

「熱化学方程式-ひずみエネルギー-[応用]」

燃焼熱を計算することでシクロアルカンの反応性を考えます。

熱化学方程式の使い道は反応熱の算出だけではない。

分子の持つ潜在的なエネルギーの計算にも使える。

そしてそこから分子の性質・反応性も考察することができるのです。

いつも問題集で計算している熱化学の問題は、何のためにやっているのかわからなくて
つまらないと思う人がいるかもしれませんが、これを応用することが大切なのです。

自分の知識の範囲で計算することで、自分の知らない結果を算出することができるというのは面白いことです。

応用的な問題ですが、解答解説もあるので遊び感覚で解いてみてください。


問題を解いて理解が深まる、新しい発見があるというのは大切だと思います。

教育学的に言うと「教育的テスト」（だったっけ？ちょっとニュアンス違うかも・・・）

講義を聴いたり、本を読んだりして知識を付けるだけではない。

実際に自分の手を動かすことで、自分の力で自分の知らない結果を導いてみてほしい。

だから「講義」のページだけでなく「演習」のページを増やしていっている。

演習問題を解いて、単に受験のための能力を付けてほしいとか、能力テストをしたいわけではありません。

解いて「楽しい」「ふーんそうだったのか！」「なるほど・・・」「ためになった」と思えるような問題作りを目指しています。

そういう意味では演習問題というよりか研究問題を作った方がいいかもしれない。
（ただそうすると答えが一通りでなくなるから解答作りにくいけど・・・）


これからもどんどん新しく問題や読み物を書いていきたいと思うので、よろしくお願いします。