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高分子 分類と特徴 No. Date て、分類 分子量10,000以上! 高分子 無機高分子 有機高分子<天然高分子 合成繊維 合成高分子 樹脂 合成ゴム 2.特徴 常温では固体 測定方法(分子量10以上) ↑分子間力が強い ①浸透圧測定 . 分子量が一定ではない→平均分子量で処理 . 一定の融点をず、軟化して液体になる。 TIV = WRT M RT(ファントホッフの式) →さらに温度を高くする熱分解する T[K],w[g],V[L],TT[P] 溶媒には溶けにくいが、溶けるとコロイド溶液となる②粘度測定 · 電気伝導性が極めて小さく、絶縁性が高い 単量体(モノマー)で重合体(ポリマー) 重合反応 付加重合 共重合 縮合重合 毛細管粘度計
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No. Date 天然高分子 糖類 炭水化物 糖類 食品の三大栄養素の1つ 単糖類 二糖類 多糖類 (80) 単糖 C6H12Oc 五快糖(ペントース)or炭炭糖(ハキソース) カルボニル基の種類で ・アルデヒド製→アルドース - カルボニルケトース ・全て還元性を示す。4、多数のヒドロキ漠をもつから水によく溶ける。 7、グルコース(ブドウ糖) CH-OH CH-OH CM₂-OM H C H こ OFF C OH PH 1 01.14 C OH C OM H OH COCOHがあったら 還元性 H OMば 還元性あり 下下上下上 α-グルコース 37% 鎖状グルコース 0.01% β-グルコース 63% 2、フルクトース(糖)…五員環と顔が存在 0 0 CH₂OH HOHC CH CHON 還元性 H OH OH. ON C-COHE 0 CH IHO OH C-C HO' C-C ヒドロシ メーフルクトース9% ON (五 ) β-フルクトース 31% OHC-CHOH カルボニルαーフルクトース 57% (頏環) β-フルクトース 3% ON H
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No. Date 3.ガラクトース 二糖 4のCがグルコースと反対! (342) ・CpH22O1=CoHpO6×2-H2O ' 単糖類2分子が縮合してできたもの。 ・このときのエーテル結合をグリコシド結合といろ 加水分解により単糖類を生じるve ご希酸と+α 1,マルトース(麦芽糖)…水あめ、 3.セロビオース . OH HO H2O B-グルコースがβ-1.4ーグリコシド結合 · メーグルコース2つが メー14ーグリコシドをすると 。 環元性を示す. マルトースができる . セロビアーゼで加水分解 9 還元性あり ・アルターゼで加水分解 2、スクロース・砂糖 グルコース+フルクトース 酪 4.ラクトース(乳糖) 乳糖不耐性 グルコースとガラクトースが B-1.4-グリコシド結合 還元性あり、 . ラクターゼで加水分解 OND HO H20還元性なし!! スクラーゼで加水分解 インベルターゼ (サッカラーゼリ スクロース I Will 転化糖 転化 invert ◎まとめ マルトース→メーグルコース+メーグルコース スクロース (α-グルコース+(ロー)フルクトース → セルビオース→B-グルコース+β-グルコース ラクトース (B)グルコース+/-)ガラクトース 還元性 単糖類+スクロース以外のご糖類→あり、 スクロース+多糖類→なし
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No. Date 糖類 す 多糖 CoHo Ooxu-H2Ox(-1) 6 =Con Hion+2O5ml ≒ Con Hion Osm 12 lC6H12O6-H2O)xu 還元性なし、 ◎アミロペクチン 数十 . ・メー14グリコシド結合とα-1カーグリコシド結合 →枝分かれがある 冷水にも熱水にもとけない。 9 ヨウ素デンプン反応 →赤紫・・・すこし反応が弱い アミラーゼでデキストリンを経て、 マルトースまで分解される。 CH2OH 1.デンプン α-グルコースxu アミロース お米 アミロペクチン もち米 グリコーゲン 肝臓 ◎アミロース 石 α-14-グリコシドのみ →直鎖状 @000 ・冷水には溶けないが、 熱水には溶ける。 PHHIOKI ↑親水性コロイドになる。 ・ヨウ素デンプン反応→査業 ・アミラーゼでデキストリンを経て、 マルトースまで分解される。 ・3~びみょうな数 CHOH COH CH2OF CHON CHION CHICH OH CH2O OFI Off pr OM OFF OH OH. ◎グリコーゲン 仮面 ・さらに枝分かれが多い ・ヨウ素デンプン反応はしない。 0000000 グリコーゲン 10の O OM (OH 0 D OH OF OFF アミロペクチン 580000 00000 0000000
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No. Date セルロース ●β-グルコースがB-1.サーベリコンド紹合のみで 直鎖状に連なったもの セロビオース単位 ・植物の細胞壁の主成物 ビスコースレーヨン 再繊維 セルロースをNaOHとCS2ブ 処理するとビスコースというコロイド溶液に ・しから押し出すとビスコースレーヨン 再生 → 平面をして押し出すとセロハン ・アセテート繊維 [半合成繊維 ' 水に溶けず、強い繊維になる M OM セルロース IC6H10057m 5. OH = [C6H7 O₂ (OH) 3 ] 無水酢酸でアセチル化 トリアセチルセルロース -O-C-CH3 " OM. ・セルラーゼでセロビオースまで加水分解 [C6H7Oz (OCOCH3) 一部のエステル結合を ↑ホ乳類もってない→栄養にならない 加水分解 アセテート繊維、ジアセチルセルロースが多い セルロース工業 . 木綿(コットン) 天然繊維 7タの種子からとれる。 ・銅アンモニアレーヨン(キュプラ) 再生繊維「絹に似た光沢・手触り」 シュバイツァー試薬にセルロースを入れると、 溶ける. ・硫酸銅)+濃アンモニア 溶液に圧力をかけて細孔から 押し出して糸状に巻きとる ⇒銅アンモニアレーヨン再生 ・ニトロセルロース [CoH7OzCOH)3In ↓ ニトロ化 TCo H7O2 CONO2)3] トリニトロセルロース(火) 禁煙に出ない
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No. Date アミノ酸・タンパク質 アミノ酸 R側鎖 H2N - CH COOH 24+R . -NH2-COOHが同じC上にある→α-アミノ酸 ・天然に存在するタンパク質を構成するアミノ酸は20種類 側鎖にNHが入っていたら塩基性アミノ酸 COOHが入っていたら 酸性アミノ酸 どっちも入っていなかったら中性アミノ酸 中性アミノ酸、グリシン GOPHOTアラニン 89 (75) -H_ 唯一標をもたない -CH3 フェニルアラニン チロシン CH2 「ベン -CH2SH 反応性 システイン メチオニン -CH2OH. ≒-OH CH2-CH2-S-CH2 2番目にかんたんなアミノ酸 ・ベンゼン環を持つ (78) 硫黄を含む -0- 酸性 塩基性 アスパラギン酸 -CH2-COOH_ グルタミン酸 リシン 頻出 -CH2CH2-COOH+トリウム塩はうま味成分 -CHューCHューCHューCHューMH2頻出 アミノ酸の検出反応:ニュヒドリン反応 アミノ酸にニンヒドリン水溶液→温める→紫色 タンパク質でも検出できる。 HO OH 双性イオン アミノ酸は結晶内では下のような双性体で存在する。 ニンドリン餃子 R イオン結晶が含まれるため、有機物としては珍しく H&N - CH- coo 水に溶けやすく、融点が高め、
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No. Date 水溶液中では... 電 酸性付近:-COOH、NH3として存在 H+が多い →陽イオン 酸性アミノ酸 中性アミノ酸塩基性アミノ酸 中性付近:Coo、NH3とに存在 →双性イオン COOH CH₂ H₂N-CH-COOH! 塩基性付近:-Coo、M2として存在 →陰イオン 電気泳動 陰 pHが小さいとき→アミノ酸は陽イオン→陰極へ COOF 多性 934612 HBNCH-000- ↑↓ 00- CH2 H3N-CH-000 ↑↓ COD- CHz PHが大きいとき→アミノ酸は陰イオン→陽極へ H=N-CHl-co- [H+]=10-3 =10-9 pH = -logio 10 = 3 1/145 10929 塩基性 pH=- Regio10" アミノ酸がどちらの幅にも電気泳動しない PHを等電点という。 ・アミノ酸全体の電符が口になるpH ・電気泳動しない。 ほとんどが多性イオン 陰イオン=イン) IHN+CH2-cootl 中性 · H₂Nt CH₂-Coo: 双性 H2N-CH2-COO ・等電点の液性 NH (CH₂)a | H₂NT-CH-COOH 11 NHST (CH2)4 H-CH-COO NH2 (CH) • H₂N+- CH-COO` NH2 1. H₂N- "CH-000- 酸性アミノ酸:酸性側 3 中性アミノ酸:中性付近 6 塩基性アミノ酸:塩基性側9.
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No. Dale アミノ酸・タンパク質 イオン液性のクロマトグラフィー タンパク質 イオン交換樹脂には、SO3Hといろ ペプチドとペプチド総合 構造が多くある。 H 0 これをセラムという器具に詰める +SOSH HOSS+ 強酸なので SO3H HOS 電話したい -SO2H HO:S+ SO3- -035- 反発してしまうので +S0303S+ 電離できない -503 -03S →代わりの陽イオンを入れると、 Sos Nat H' 抜けられる #hrist 陽イオン交換樹脂 陽イオンなら吸着、それ以外なら流れ出る。 3 6 pH2 + pH4 + pH? + pH 10 全部陽イオン 酸性アミノ酸 中性アミノ酸塩基性酸 流れ出ない 出てくる。 出てくる。 出てくる -N-H HOFC- ↓ HO 分子量43 N-C α-アミノ酸同士が縮合するとアミド給ができる。 アミノ酸同士のアミド経をペプチド結合という この結合をもつ物質=ペプチド 2分3→ジペプチド・ペプチド結合し?! 3分子 トリペプチド・ペプチド結合 22! たくさん→ポリペプチド N末端-NH2が結合している方の末端 ・COOHが結合している方の末端 ℃末端 タンパク質 生体内で機能を有するペプチド ex)コラーゲン、アミラーゼ、ケラチン 水に可溶なものは親水性コロイドから 13コロイドとして溶ける。
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No. Date タンパク質の構造 0-0000 二次構造 アミノ酸の配列順序 ・構造 OFN 高次構造 ペプチド結合間の水素結合による タンパク質の変性 ①②③塩基④重金属イオン⑤有機溶媒 ⑥紫外線によって高次構造が変化を変性 ex 1) (90 - 42" 90-SH+HS---5-5- ex2)火傷 らせん状のメーベックスや平面上のβーシート ex3)アルコールで消毒 000 eeee Leeee 三次構造 um ジスルフィド結合やイオン結合にする。 a-ヘリックスなどが折りたたまれる。 -S-S- システインのSH(チオール基)からできる -SH+-SH-S-S- 四次構造 タンパク質の検出 1. ニンドリン反応 方法:ニンヒドリン水溶液に入れて温める。 紅果:紫色になる。 対象:すべてのメーアミノ酸、タンパク質 2.ビウレット反応 方法:NaOHag+ Cusayo を加える 結果紫色になる 対象:トリペプチド以上のペプチド 三次構造をもつタンパク質が集合して とる配置のこと R H 0 R HO R + ex) ヘモグロビン -CH-N-C-CH-N-C-CH- -Cu 紫色に 辻 タンパク質の分類 単純タンパク質:α-アミノ酸のみからなる。 複合タンパク質:α-アミノ酸だけでなく 糖脂質、今イオンなど √ex)ヘモグロビン、酵素(生体内で広い役割) ・球状タンパク質:四次構造がほぼ球状 一部が水に溶けて観水コロイド溶液となる。 繊維状タンパク質:四次産進が長い繊維状 水に溶けない、変性しにくい ex)髪の毛のケラチン、骨のコラーゲン 3.キサントプロテイン反応 方法:濃硝酸加えて温める なる! 結果: 黄色沈殿、その後アンモニアを加えると 赤橙色になる 対象:ベンゼン環をもつペプチド、タンパク質
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No Date アミノ酸・タンパク質 4.硫黄反応 方法:NaOFI(国分本)を加えて加熱→酢酸で中和 (CH=com. Pbagを加える 結果:PbSの黒色沈殿 対象:含硫アミノ酸 酵素 タンパク質で構成された触媒で生体内で多くの反応にかかわるもの <特徴> ①基質特異性をもつ L. かぎとかぎ穴 ②最適温度をもつ 中間体は酵素一基質複合体をいう x 道をもつ 胃 熱で酵素が変性して 生活するから、 構造の変化 活性を失うこと アミラーゼ(D) トリプシン (すい臓) M →pl
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No. Date 合成高分子 合成樹脂(プラスチック) 合成高分子 火の構造 名称 用途 1.合成繊維 熱可塑性樹脂 - H ポリエチレン 容器・ビン・薄膜 ・合成樹脂 -CH3 ポリプロピレン ⇒熱硬化性樹脂 容器・ロープ・繊維 ・合成ゴム ポリスチレン 発泡スチロール <特徴> -cl ポリ塩化ビニル 薄膜・建材 軟化点がある←一定の融点をもたないCEN ポリアクリロニトリル アクリル繊維 ・結晶領域を非晶領域がある -OCOCH3 ポリ酢酸ビール 接着剤・塗料 m m www ww ・アモルファス [合成樹脂 熱可塑性樹脂 直鎖状 00000000000000 183 ↓加熱 HCR-HCN CH4 かど H-CEC-H + アセチレン H ↓ H C H cl . ポリメタクリル酸メチル H COOM アクリル酸 CH3 0 分子の熱運動が激しくなり。 00000000000 分間力を絶ち切って変形 が可能になる。 H h ・ポリビニル系合成樹脂 H. HT H Cool メタクリル酸 ↓CHSOH ・CH3 CDOCH3 メタクリル酸メチル 付 .H H H X ビニル基 ↓ H CH3 HX C ポリメタクリル酸メチル 「ex) レジ袋 #低密度ポリエチレン:高圧下でつくった 高密度ポリエチレン、常圧下でつくった。 Lex) タッパー すかすか→高透明 →ガラスの代わりになる
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No. Date 合成樹脂 熱硬化性樹脂 3次元的広がり 中間体 ・縮合しやすい 硬化剤 触媒が酸 →ボラック 必要 が塩→レゾール不要 付加しやすい 140000 加熱すると重合が進んで硬化する ・フェノール樹脂 フライパンの取手 フェノールとホルムアルデヒド OM 2H2O TH-C-H OF, H HJ 「富士山登ってこれぞ遠足」 酸(ボラックレゾール増 尿素樹脂(ユリア樹脂)接ちゃく剤を塗料 尿素とホルムアルデヒド Hic - H -HO H-N-C-N-HOH- (H) [H] [H] P 4ヶ所 メラミン樹脂 ・メラミンは3分子の素が重合してできる ・反応する場所2つ→可塑性 ・反応する場所、32以上→硬化性 NH2 NH2 ▽付加縮合 3次民になる 2 N 0 N N 20 HEN ¬>> OH H メチロール化 CHOH H2N N=C NH メチロール基 NH2 NH2O NH₂ ・NH2 メラミン OH OH CHOH H メラミンとホルムアルデヒド→付加重 & OH HH KH 0 H CH2 1+120 H 付加 縮合 MF HON NHZ [H] [ 6ヶ所 メラミン樹脂
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・グリプタル樹脂 グリセリンと無水フタル酸でできるアルキド樹脂の一の 0 11 [CH₂OH CHOM CH2OH C [機能性高分子 ・イオン交換樹脂 ▽陽換樹脂 No. Date Lアルコールとカルボン酸からなる階 CH2-CH-CHz C 0 =0 3ヶ所! 不規則な重合 2:0 スチレンとメージビールベンゼンを共重合させてできる。 CH=CH2 CH=CH2 x q y -CH-CH2-CH-CH-CH-CH2- -CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2- CH2CH2 このベンゼン環をスルホン化すると陽イオン交換樹 -S03H- Nach 503 No -505 塩酸などの酸を除くと、…樹脂の再生 -SDs Nat HCl, - SO3H ※陰イオン交換樹脂・N+CH3)3OHなどを持つ 用途 NaClを陽/陰イオン交換樹脂の順に入れると、120が得られる。 などを除き、軟水化もできる。 また、Ca、Mgなどを除き、軟 硬水は不便
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No. Date 合成樹脂 ・吸水性ポリマー H. h アクリル酸 H COOH <吸水できる理由> • 170 OH FCH-CH-7 - Co- CH₂-CH-7 coo Man ポリアクリル酸 ポリアクリル酸ナトリウム ・Coo(高い親水性)がある→水和 Na+を電離することによる立体網目構造の膨潤 ・生分解性ポリマー H OH HOOC-C-OH CH3 乳酸 0. CH3-CH 総合 一番簡単な不斉炭素 C-OF HO OH Hot - C. " 0 CH3 +8 -8 - 07 f CH-CH3 ポリ乳酸 72 水谷によって分解されやすく 廃棄に伴う環境負荷が少ない。 ↓ ↓ 脱水縮合 11 0. CH-CH3 開環 →ポリ乳酸 重 CH3-CH 0 C ジラウチド 0
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合成繊維 ナイロン6.6 . • 6.6は上の2つの数 ヘキサメチレンジアミンをアジピン酸を縮合重合 ・絹に似ているけど安くて丈夫 ・加ザースが開発 No. Date n HN-(CH)6-MH2+nHooc-(CH2)4-COOH → ナイロン6 116 アミン (146) ヘキサ (226) HO →2u 11 C- (CH₂)4-C+, OH +(n-1)H20 MIN- (CHL) 6 = 魚プロラクタムを開環重合 →ポリアミド! •CH₂ - 2 CH2 `N-H N-(CH2)5 n CH₂ CTO H 計 on OH CH2-CH2 ナイロン6 アラミド繊維 アロマ アミド 精族ムアミド結合で直接ベンゼン環を結びつけている芳香族ポリアミド、 n HN- Ntz+nHOOC-COOH. 縮合→ HO 集合 +24 H20 水素結合を直鎖状→強度席→消防服、防弾ベストに、
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No.- Date 合成繊維 ポリエチレンテレフタラート(PET) CH3CH エチレングリコールとテレフタル酸を縮合合は ⑥2 (166) 192 0 HO 11 WHO-CH₂- CH₂-OH + HOOC-<-cool t-Jolton HO-CH2-CH2-0-c -OF +(2m-1) H2O ポリエステル ビニロン ビニルアルコールの作り方 ①アセチレン+酢酸 酢酸ビュル ― 酢酸ビニル 付加重 ポリ酢酸ビニル H 041 塩化ビニルアルコール H 1人化 ポリビニルアルコール(PVA) ↓ H CH-C-H - C + NaOH. u アセトアルデヒド "1 0-C-CH3 In ポリ酢酸ビール 0 H けん化 +nCH3 Coo Na H OF ビニロンの作り方 PVA ④PVAをホルムアルデヒドでアセタール化(耐久性 up!) -CH2-CH-CH2-CH+CH2-CH-CH-CH+ 1 OHO HO OH HO H H-C ~ H T CH2CH-CH2-CH O-CH2-O アミタール構造 L ビニロン-100-
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合成ゴム 天然ゴム 合成ゴム No. Date ゴムノキから取れるアテックス(白い乳液)を 天然ゴムの構造を真似て人工的に作ったもの 凝析させると天然ゴムが得られる ・ブタジエンゴム 主成分はイソプレンが付集合したポリイソプレン 13ブタジエンを付加給 H. CH3 NH H. M' HI [ 付加 HBC、 +H₂C ↓ ↑ 乾留 coc O2によって ▷ゴムの弾性 H H CH₂ C=C/H ・クロロプレンゴム イソプレンのCH3を-Clに置き換えた。 1 クロロプレンを付加重合 H- 酸化されると弾性を失う n H' H/ H ↓ 二重結合はほとんどシス形 P, ✓加硫 トランス (伸びきってる) 3~5%の硫黄を加えて分子間力に架橋 構造を作ると強く弾性が上がる。 こうして作るゴムを弾性ゴムという. ●30~40%入れるとエボナイトになる ⇒架橋多すぎて 弾性をもたない。 +CH2 CH₂Jn ・スチレンブタジエンゴム(SBR) スチレンと1.3-ブタジエンを共重合 CH=CHz H ・H [ll + yu Hr ↓ H H' 'H H H CCH2 CH-CH2CH2 ・ベンゼンで強度up!
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No. Date 合成ゴム ・アクリロニトリル・ブタジエンゴム アクリロンドルと13-ブタジエンを共重合 In H H H CEN H M H ↓ HOM CEN -CH₂-CH- H. ·C=C CH₂ CH₂ JgJn シアノ基にトリル基)-CENがあるため、耐油性大 下極性が大きく、親水性 ・シリコーンゴム シランの置換体であるジクロロジメチルシランを強塩基で加水分解して総合重合 H Si (Silicon) H-Si) H ケイ素(英:シリコン) H シラン CH3 CH3 NaOH ch-si-cl → Ho-Si - OH tok's B CHS CH3 ジクロロジメチルシラン CH3 CH3 CH3 Ho-Si- OH Hol-si-OH Ho-si-OH!. CH3 CH3 CH3 CH CH₂ CH3 0-Si-O-Si-0-si-0- CH CH CH3
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天然高分子 核酸 核酸 DNA・RNAをまとめて、核酸と呼ばれる。 ヌクレオチドをモノマーとするポリマー ヌクレオチド ・リン酸デオキシリボースorリボース 塩基 ・DNA・RNA兼用 N H-C NH2 C=N No. Date アデニン(A) グアニン(G) シトシン(C) ・五炭糟 ・ヌクレオシド 塩基 五糖 A.T.G.C.U ・DNAにはデオキシリボース(C5H10O4) de o HO 5CH2 H' O OH H ・RNAにはリボース(C5Hoo O5) N H-C C H C -H NC-NH2 NH2 DNA専用 C CH3 チミン(T) H 0 Ho M' 06 ヌクレオチド構成の例 061. 1 HO-P-ON HOT CH₂ 0 HO-SCH₂ SOH TC RNA専用 ・H 340 三 .C N ウラシル(V) H " リボース 0 NH2 0 C H リン酸 H20 ・H H C - C 塩産(タデニン) 山 1 1 otl H20. Off ヌクレオチド ヌクレオシド 縮合 縮合 ヌクレオシド ②が →ヌクレオチド
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No. Date ポリヌクレオチドの合成 OH Ho-po ↓ CH 10H HO-P-0- ↓ DNAの構造 ・ポリヌクレオチド鎖が2本、互いに 逆向きに組み合わさることで二重らせん構造を形成 ·N.. . 二重らせん構造はワトソンとクリックが +H2O 「 OH 提唱し、1962にノーベル医学生理学賞を受賞 Hi N-H---CH3 N=----H-N 15' 心 N- アデニン 0 チミン OH HO-P-0. 0 0 5'末端 HO-P-O 0 HO-P-O- -N- H-NH N-H----N グアニン W-H---0 N シトシン ・塩基の組み合わせはAとTGとCが 必ず対になる…塩基の相補性 シャラガルの法則 (AとTの割合)三(CとGの割合) ・相補的に結びついた2本のポリヌクレオチド鎖は、 5末端と3'末端の向きが逆転→逆平行 OH ・AとTの闇…2本の水素結合 3'末端 ・RNAは1本 ・DNAは逆向き、 ICとGの間…3本の水素結合 細胞の核に詰まっている。 遺伝情報が記述されている DNAの性質 af, 転写・翻訳(セントラルドグマ) 転写 翻訳 製 CONARNA タンパク質 「逆転写 ANAを鋳型にして転写が起こることでRNAが生じる RNA配列を元にアミノ酸が結合していく翻訳によってタンパク質ができる。 ・細胞分裂が起きたとき、同じ遺伝情報をもった細胞 うみんが増える ・タンパク質など細胞内の多様な物質の設計 ・タンパク質など細胞内の多様な物質を作る際の 調整をする。
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