「熱可塑性か熱硬化性かがわからない...」あなたも合成高分子化合物に対して、このような感情を抱いていませんか?合成高分子化合物は一見暗記事項が膨大で、すべて暗記するのは不可能にも思えるでしょう。本質的なまとめがなされていないからです。本質的なまとめ方を説明しますね。復習すればするほど化合物の名前や性質が頭に染みつきます。知識が頭にスルスル入ってくる感覚に、あなた自身も驚くことでしょう。そのような状態になるために、ぜひ読み飛ばさずに最後まで読んでみてください。分子量10000以上の有機化合物です。分子量も密度も一定ではありません。繋がった炭素骨格が絡まって、ごちゃごちゃになってしまっているイメージです。性質それでは合成高分子化合物の性質を見ていきます。納得感を持ちながら性質を理解できると思います。順番に確認していきましょう。合成高分子は以下の二種類の構造があります。1つ目の構造が「線状構造」です。細長い有機高分子化合物が集まり、お互いに分子間力で繋がった分子結晶のような構造です。分子が集合しているだけですが。枝分かれができてお互い繋がった構造です。以下にも頑丈そうな見た目ですね。熱すると分子が動き出して軟化してきます。熱を加えても柔らかくなりません。このような性質を「熱硬化性」といいます。熱可塑性と熱硬化性は、このように高分子の構造からくるものなんですね。熱可塑性樹脂より優れていますが、生産に時間がかかったりリサイクルが難しかったりという弱点もあります。3弾性・繊維性・イオン交換性など合成高分子は、その構造によってさまざまな性質を持ちます。細長く延びる構造があれば「繊維性」を、イオン結合で出てた塩の構造があれば「イオン交換性」があったりします。合成高分子といってもさまざまな種類があるのです。「重合体(ポリマー)」を作ることで得られます。作り方ごとにまとめておくとかなり覚えやすいです。それでは順番に確認していきましょう。付加反応によって次々とつなげていくのが「付加重合」です。付加重合でできる合成化合物には主に、ビニル系とジエン系があります。二重結合が単に付加重合を起こすものがビニル系です。官能基の-Xのところが変わることで、いろいろな種類の化合物が見られます。これらは全て一直線につながっているため、どの化合物も熱可塑性です。最初はこれらを全部覚える必要はありません。程度に理解しておけば十分です。「ポリエチレン」は袋などに使われます。いわゆるポリ袋とはポリエチレン袋のことです。「ポリ塩化ビニル」は代表的なプラスチックで様々な用途に使われます。昔はポリ塩化ビニルが袋に使われたことから、現在でもポリ塩化ビニル袋からビニール袋と呼ばれているのです。ジエン系2つの二重結合が面白い仕組みで繋がるのがジエン系です。重合したあとには2の位置に移っていますね。これは以下のような仕組みで起こります。一度見ておくと簡単に覚えられると思います。官能基の-Xのところが変わることで、いろいろな種類の化合物が見られます。これらはどれもゴムとして使われています。一直線の付加重合なので熱可塑性なのですが、こちらに関しては少し注意が必要です。硫黄を混ぜる「加硫」という操作をします。これを行うことで適度に分子間が繋がり、ゴムとして丁度いい弾性を得ることができるのです。分子間がつながって立体網目状構造になりました。普通ゴムは熱硬化性になっています。以下がジエン系の構造の例です。なんとなく弾性を生みそうな構造ですね。「ビニリデン系」として、メタクリル酸メチルを重合した「メタクリル樹脂」もあります。例外として押さえておきましょう。モノマー同士から水などの簡単な分子が取れて起こる重合です。縮合重合では官能基の場所によって構造が変わります。構造ごとに分類して見ていきましょう。縮合重合を起こしてできる代表的なポリマーには、エステル化でできる「ポリエステル」と、アミド化でできる「ポリアミド」があります。ポリエステルの例としては、テレフタル酸とエチレングリコールからできる「ポリエチレンテレフタラート」があります。ポリエチレンテレフタラートを略すとPET、つまりペットボトルなどに使われています。ポリアミドの例としては、アジピン酸とヘキサメチレンジアミンからできる「6,6-ナイロン」があります。炭素数が6のアジピン酸と炭素数が6のヘキサメチレンジアミンからできるから、6,6-ナイロンという名前です。名前からも想像できるように、6,6-ナイロンは合成繊維として使われています。高校レベルのポリエチレンとポリアミドは、これら2つを覚えておけば問題ないです。両方の構造から当然これらは熱可塑性です。アミド結合を持つ6,6-ナイロンは、単に一直線の構造をしているのみならず、以下のような水素結合で分子同士がまとまります。これによって繊維性がより強く現れてきます。複雑に枝分かれが起こることで立体網目状構造となります。その具体例が「フェノール樹脂」です。以下のようにフェノールがつながります。高温・高圧下で反応させます。以下のように次々とつながっていくのです。熱硬化性で非常に硬いフェノール樹脂ができます。フェノールが次々と網目状にくっついていて、いかにも硬そうですよね。その性質から、フェノール樹脂は機械の部品として使われたりします。以下にいくつか紹介しておきます。「こんなのがあるんだー」程度に理解しておきましょう。環状構造が開いて次々と繋がる重合です。新たに分子が外れることはありません。入試レベルではε-カプロラクタムしか出てこないので、これだけを押さえておけば問題ないでしょう。側鎖を変化させることもあります。化合物の性質を変化させるためです。「ビニロン」の製法を見てみましょう。ビニロンの材料はポリ酢酸ビニル。この側鎖である-OCOCH3を変化させます。頑丈な構造になりましたね。このようにして作られたビニロンは繊維として使われます。今回の内容は動画でも解説しているので、ぜひそちらも御覧ください。まとめ今回は合成高分子化合物の解説でした。合成高分子の多くは、1付加重合2縮合重合3開環重合でできているのでした。このうち12をまとめると以下のとおりです。まとめると意外と少なく感じるのではないでしょうか。具体的な化合物は少しずつ覚えていけばいいと思います。3についてはε-カプロラクタムからできる、6-ナイロンさえ押さえておけば問題ないです。普段ネットを通した個別指導をしている僕が、60分無料の受験のお悩み相談を始めました。親御さんが抱える不安に関してなどなどどんなことでも相談を受け付けています。気になった方はぜひ下のリンクをチェックしてみてください。似た名前のものが多くて混乱しやすいです。2019.01.10「高校化学で習う油脂が覚えられない。PMわ、ほんとだ、ご指摘ありがとうございます!直しておきますー。AM高校化学ではどういったもののことを樹脂と呼ぶのでしょうか?ゴムや繊維はポリマーの用途を見れば判断できるのですが樹脂が分かりません。PMコメントありがとうございます。結論から言えば判断は難しいですね。ポリエチレンテレフタラートは、いわゆるPETボトルに使用されている樹脂ですが、リサイクルで繊維状に加工されて衣類にも使われますね。具体的に区別するのは難しいです。工業的にも樹脂の定義は難しいようです。したわかりにくい定義です。(気になれば調べてみてください。「電線の被覆のような弾性のないゴムのようなもの」くらいに思っておけばいいと思います。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。コメントデータの処理方法の詳細はこちらをご覧ください。動画、記事を作っていて嬉しいこと。僕が青チャートを解くときに気をつけること。猫検定を受けることになった。努力は大事だけど「キッカケ」も大事。ローレンツ力の動画を投稿しました。WordPress.。