物質を形づくっているもっとも小さい粒を原子といいます。

同一の原子が結合してできたものを単体といいこれにたいして、2種以上の原子が結合したものを化合物といいます。

このような化合物のうちで、炭素原子が中心になってこれに他の原子が結合しているようなものをとくに有機化合物といい、炭素原子をふくまないものを無機化合物といっています。

たとえば、砂糖やアルコールは燃やすと炭ができたり二酸化炭素をだすことからわかるように炭素をふくんだ化合物ですから有機化合物です。

しかし、炭素をふくんでしても二酸化炭素・一酸化炭素・炭酸ナトリウム・二硫化炭素といったようなものはいっぱんに無機化合物として取り扱われています。

有機化合物は、その種類が非常にたくさんあります。
それは、炭素原子の性質として、炭素原子どうしまた酸素・水素・窒素・イオウ・リンその他のいろいろな原子と結合する力が強いことによるのです。

炭素の原子価は4ですが、これは1個の炭素原子が4つの手をだしてこれに他の原子が結合できることを意味しています。

むかし、有機化合物は、すべて動物や植物・微生物などの生き物によってはじめてつくられるものであると考えうれていました。
有機という言葉は、同時に生物という意味をも、もっているのです。

私たちの体をつくっているたんぱく質植物によってつくられるでんぷんなどをはじめ脂肪・ビタミンなどは、すべて有機化合物に入るものなのです。

ところが、1828年ドイツのウェーラーという化学者が尿素という尿の中に見いだされる有機化合物をシアン酸アンモニウムという無機化合物からつくりだすことに成功しました。

それ以来、もともと生物によってつくりだされた物の中からだけ見いだされたいろいろな有機化合物が、実験室で合成されるようになりました。

さらに、天然にも見いだされないような物もつくられるようになって有機化合物の複雑な性質が調べられ私たちの生活に役立つようになりました。

ビタミンやそのほかの医薬品・合成樹脂・合成繊維・香料・染料などはその一例です。

原子価と構造式

いくつかの原子が結びついて分子をつくっているとき原子同士がどのように結びついているかを考えるには結びつく手を考えると便利です。

例えば水H₂Oは、水素原子が1本酸素原子が2本の手をもっていて互いに結びついていると、考えるわけです。

同じように、水素・酸素・二酸化炭素・アンモニアなどの分子もそれぞれの分子をつくっている原子がいく本かずつの手をだして互いに結びついていると考えられます。

このようにして、いろいろな原子の結びつき方を調べてみると元素の種類によって、手の数が決まっていることがわかります。

この原子の手の数を原子価といい手の数が一本、二本、三本……のときの原子価はそれぞれ、一価、二価、三価……というようにあらわします。

原子価は、ふつう元素の種類によって決まっていますが中には、つくる化合物の種類によって、原子価がかわる元素もあります。

また、原子価には元素の種類によって＋と－の性質があって＋のものと－のものが結びつきやすいのです。

原子どうしが結合するときにはそれそれの原子が出しあった手を一本ずつ結びます。

この結びついた一組の手を一本の線であらわし原子を元素記号であらわして分子の成り立ちをしめした式を構造式といいます。

構造式は化学式の一種です。

前にしめした、水や酸素などの分子を構造式でしめすと右のようになります。

またナイロンなどの複雑な化合物の分子も構造式でしめすと、原子の並びかたがよくわかります。

有機化合物には炭素・水素などでできた複雑な化合物が非常に多く構造式であらわすと、その結びつき方がよくわかります。

原子量と分子量

原子や分子1個の重さは非常に小さいのでこれを、いちいちグラムであらわしていてはたいヘん面倒です。

そこで、原子量とか分子量という値であらわします。
原子量というのは、炭素原子のなかで、原子核が陽子6個と中性子6個とからできている原子つまり質量数12の炭素原子の重さを12.0000としてそれに比べたほかの元素の原子の重さをあらわしたものです。

また、分子量というのは分子をつくっている原子の原子量を全部足したものでその分子の重さをあらわしたものです。

原子量は、専門的に厳密な値をもとめる以外は小数点以下第四位まで正確に計算する必要はありません。

ふつう私たちが扱う場合には右の表でしめしたような数値で充分です。

水素や酸素・水などの分子量は水素の原子量を1、酸素の原子足を16として計算するとそれぞれ、2、32、18となります。