「アセトン」ってどんな物質？沸点や性質・使い方も元家庭教師が簡単にわかりやすく解説！

クメン法によるフェノール製造のときの副生成物として過剰に生産されやすいアセトン。そのためアセトンは安価な溶媒として実験で大量に使ったり、また有機物を溶かすことから実験器具の汚れを落とすのに使ったりと化学系の学生や工場ではおなじみの物質です。揮発性（常温常圧で簡単に蒸発する性質のこと）があり、水を嫌う実験では水で洗浄した器具にアセトンをかけてドライヤーで乾かして実験系に水が入らないようにしています。

ところでアセトンは消防法で危険物第4類、引火性液体の第一石油類の水溶性に分類されている物質です。そのため、大量に取り扱ったり保存する場合は消防署に届けたり、危険物取扱者を置く必要があります。

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アセトンと極性

アセトンの沸点は、先程説明したように56.5℃です。水の100℃よりもだいぶ低いですね。しかしアセトンは、水と同様に極性分子です。そこで同じ極性分子なのにどうしてこんなに違うのかを説明していきます。

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まず極性についておさらいしましょう。

分子には無極性分子と極性分子があります。例えば同じ原子同士でできている水素分子と塩素分子はそれぞれ無極性分子です。一方、水素と塩素からできた塩化水素は、塩素側が負に偏っている極性分子となります。

共有結合している原子の間には共有電子対ができ、この共有電子対を引き付ける強さを電気陰性度というのです。水素と塩素では電気陰性度が塩素の方が大きく、このため塩素の方に共有電子対は引き付けられます。そのため、塩化水素では塩素原子が負に、水素原子が正の電荷に偏っているのです。

単体とは酸素分子や水素分子など1種類の原子からできた分子でしたね。単体は同じ原子同士からできているため、電荷に偏りが生まれることなく無極性分子となります。単体についてはこちらの記事をどうぞ。

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対称構造、非対象構造の多原子分子とちょっとわかりづらいかもしれません。簡単にいうと対象構造とは直線型の二酸化炭素、正四面体型のテトラクロロメタン、非対称構造とは折れ線型の水、三角錐型のアンモニアのことです。対象構造は分子の中で電荷の偏りを打ち消し合えるので無極性分子となります。一方、非対称構造は電荷の偏りがあり極性分子となるのです。

分子量が同じくらいの極性分子と無極性分子を比較すると、極性分子の方が沸点、融点が高くなります。これは分子同士の間に働く分子間力（ファンデルワールス力）が大きくなるからです。

極性分子は分子同士の間に電荷の偏りによって生じたクーロン力が働く分、分子間力が無極性分子よりも大きくなります。そして水分子の場合は分子間力に加えて水素結合がはたらくのです。水素結合は水分子に含まれる水素と別の水分子の酸素の間に働く結合で、ファンデルワールス力よりも10倍近い強さがあります。