化学

炭素間の結合距離と回転の可否についてわかりやすく解説

炭素 結合距離
今回の記事では

・炭素原子間の結合距離はどれくらいか?
・単結合は回転できるのか?二重結合は回転できるのか?

についてわかりやすく解説していきます。

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炭素原子間の結合距離はどれくらい?

炭素と炭素の結合距離ですが、
結合の長さ=原子間の距離ということですが、
単結合がもっとも長くなります。

で、二重結合がその次、三重結合がもっとも短いです。

炭素原子間の結合距離というのは

単結合>二重結合>三重結合

ということです。

具体的な炭素原子間の結合距離は

・単結合の代表エタンの結合距離は1.53Å
・二重結合の代表エチレンの結合距離は1.34Å
・三重結合の代表アセチレンの結合距離は1.20Å

です。

ちなみに1Å(オングストロームと読みます)は$1.0×10^{-10} $メートルです。

ここでのポイントは単結合、二重結合、三重結合と
徐々に結合距離が短くなるということです。

したがって結合が強いほど距離は短くなるということです。

当然、単結合は1本で連結していて二重結合は二本で連結していて、
三重結合は三本で連結しているわけです。
三重結合がもっとも強い結合といえます。
だから結合が強くなればなるほど結合の距離が短くなっていくわけですね。

逆の言い方をすると二重結合よりも三重結合のほうが距離が近いし
単結合はもっとも距離が離れているともいえますね。

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単結合と二重結合で回転できるのはどっち?(炭素)

単結合というのは結合が1本ですよね。
だから単結合部分(1本の棒のイメージ)を軸にして
くるくる回すことができます。
つまり単結合は自由に回転させることができます。

単結合=結合の手が1本だから回転するってことです。

バスケットボールなどをボールスピンする人いますよね。
これは指が1本だから回転するんです。
もし指を2本でやったら回りません。
1本の指を軸にしてボールをスピンさせることができるわけです。

二重結合は結合の手が二本だから回転しません。

これは現実社会ではタコ焼きの爪楊枝ですよ。
タコ焼きを買ったらついてくる爪楊枝。
たいてい2本タコ焼きに刺さっているはず。

爪楊枝2本を使ってタコ焼きを持っても
回転しませんよね。
回転品から私たちはタコ焼きを落とさずに食べることができるわけですね。

でもたこ焼きを作る時は爪楊枝1本なことが多くないですか?

これは逆にたこ焼きをくるくる回転させて
満遍なく焼き目を作るためです。

箸を使って食べるにしても二本なのは
やはりたこ焼きを回転させずに食べやすくするためです。

こんな感じで自由に回転することができないというのが二重結合の特徴です。

回転できないことによって今後解説する異性体について
理解がしやすくなります。

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炭素間の結合距離と回転の可否についてわかりやすく解説まとめ

最後にまとめますと

・結合が強くなればなるほど結合の距離が短くなっていく
・単結合は回転するけど、二重結合は回転しない

以上で解説を終わります。

参考になっているようでしたらうれしいです。

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