化学分野

質問

化学の各分野について質問させてください。

勉強していく中で、
有機化学は、何から何までほとんど原因や背景、
バックグラウンドが、ほとんど解明されていて
(何でそうなるのか)ということがわかり尽くしている
ような印象を受けます。

無機化学は、(何で？)と突っ込みを入れたくなるように
まだ、原因や成り立ちがはっきりとしていないことが、
多いように感じています。
化学反応式などはっきりと理由を説明しにくい
感じがします。

物理化学は、あくまで現象として、実験的経験則から
自ずと導かれたような印象を受けています。

初学者なので、誤解や間違いがあるかもしれませんが、
とらえ方としてどうでしょうか。
ご意見等よろしくお願いします。

回答No.1

mogula · ベストアンサー

有機化学分野を専攻しているので有機化学について

＞有機化学は、何から何まで・・・わかり尽くしている
ような印象を受けます。

寧ろ逆です。わからないことだらけです。
あまりにもわからないことが多すぎて、物理や純粋な物理化学の理論を用いて説明ができないので、得られた現象をうまく簡単に説明できるように工夫された（というか、こういうと語弊があるのですが、こじつけた）のが有機化学の教科書などに書かれていることだったりします。

実際に現場では、理論も勿論重視しますが、感と経験、それに運が重要だったりします。
こう考えるのは、まだ私が勉強不足だからかもしれないのですが・・・。

それにしても、有機化学って結構根本的なところが未解明だったり、よくよく考えると教科書の記述が納得いかなかったりするもんです。

例えば、有機化学を学ぶ学生は有機電子論ってなんてわかりやすいだろうって思うかもしれませんが、この理論自体量子力学つまり波動性を無視してるんですよね。でも、ちゃんと波動方程式を立てるとほとんど解けないから、まあ、電子論で8割方説明できるのならまあいいやって感じで、有機の理論は進んでいくのですが・・・。

また例えば、有名なDiels-Alder反応。教科書では反応中間体はないというような記述が多かったりしますが、実はまだ決着がついてないんですよね。確か数年前にも、中間体が見つかったとか言う論文が出てたような？
あと、光学異性体同士は鏡像異性体同士でもあるわけですが、それはなぜかとか?

なんだか、ぐたぐたな文章になってしまい申し訳ありません。結論をまとめると、有機に限ってはわかんないことだらけだよってことです。
いつも、新しい現象に誰かが直面していますが、「こう考えれば、うまく説明がつきそうだ！だからこういう説明付けをすれば良いや！」と話が進んでいくので、結構定性的な理論が多いんですよね。
それが、初学者にはあたかも全てが説明されているように思えるのでしょう。

お礼

ありがとうございました。
有機化学は、
今まで教科書の電子移動の動きを
みて、うのみにして納得していた
ように思います。

化学全般にわたって、まだまだ未解明で
わからないことがあるんだということを
ふまえて、教科書を読んでいこうと思います。
とても参考になりました。
今後の勉強に役立てていきたいです。

回答No.4

my_namae_ue

高校までの化学と、大学なので専門にする化学と。
実社会で応用する化学は全く違います。
高校までの化学は、必ず答えがあります。恐ろしく気持ちよく、それで、もう発展分野が無いと思うほどきれいに纏まってるのですが。
大学などで専門医する化学では、例えばボーアの電子理論の矛盾とか、安定元素の金の錯体による触媒効果とか。
ちょっと、どれが本当か分らないような理論と実験結果が出てきます。
それが、実社会に出ると、今度は経済効果や安全性とかいう理論が絡み合い、例えば水銀電池の危険性？とか
フロンの使用禁止（地球に有害だが人間に無害）
なんかが出て、もうわからない事だらけになります。
でも、事象の原因や背景バックグラウンドが、解明されている事は、便利で、いまはこの知識を　スーパ等で買い物をする時の効能や、洗濯の染み抜きや、車や家のメンテナンスの接着剤とかワックスとかを買うときの指標に使っています（なんか使い方間違ってるかも？）
商品裏の成分表が理解できると便利ですよ、価格と性能がなぜか一致しないので、それで、買い物の時には一番安くても欲しい効能のあるものを買うのに役に立ってます。

お礼

ありがとうございました。

高校での受験勉強としての化学
大学での学問としての化学
それから
実社会での化学
会社などに入ってから社会生活、日常生活
と結びつけて考えていく必要のあるという
視点についてとても参考になりました。

買い物に行った時は、商品の成分表にも
今までよりももっと注意して見てみるように
してみます。

回答No.3

bucchiworld

>無機化学は、(何で？)と突っ込みを入れたくなるように
まだ、原因や成り立ちがはっきりとしていないことが、
多いように感じています。
>化学反応式などはっきりと理由を説明しにくい
感じがします。

とありますが、無機化学分野は大昔からあるだけあって、量子論を根本に考えれば大体納得いくと思います。（あくまで大体ですが。。。）化学反応についてですが、数百の素反応が複雑に絡み合って１つの反応ができるわけで、教科書に普遍的に載っている化学反応は経験的に、または理論的に「こうなる」と書かれたものなので、はっきりと理由を説明できないのは、ただ近似しているからなのだと思います。

僕は、化学ほど近似しまくっている学問は他にないと思います。現象を無理に理論付けるために近似し、多少の例外も含みながらどんどん成長してきた感が凄くあります。今でこそ化学は。有機化学・無機化学・・・と分野に分けられていますが、本来は人間なんかに到底理解しきれないハチャメチャな世界なんじゃないかなとか思ってます。

お礼

ありがとうございました。

無機化学の反応が理解できていないのは、
私が、量子論などの分野を苦手として、
ほとんど理解できてなかったからだと思います。

とても参考になりました。
今後の勉強に役立てていきたいと思います。

回答No.2

mojitto

そうですよね、僕も目的の物質を合成する時はまるでパズルを組み立てるように必要な物質と反応を行えばうまくものだと考えてました。
ところがどっこい、そうは問屋が卸してくれませんでした。僕は高分子化学を研究してましたが、試薬を合成する必要があったので少しだけ有機化学もかじりました。しかし現実の合成は教科書通りにはうまくいかないものです。理論通りにうまくいかないのが実験です。
有機化学の実験では、その反応がうまくいっても次は収率との戦いです。試行錯誤の日々になるようです。理論より数と運がものをいうと思いますよ。

また物理化学は実験的経験則より、計算上の理論が先行する場合が多いようです。小柴さんのニュートリノも理論が先で、観測されて裏づけが取れたようですから。

化学なんてのは思った以上にわからないところが多く、いい加減です。でもだからこそ研究者たちは日々、精進していけるのだと僕は思います。

お礼

ありがとうございました。

教科書を読み進めていく上で
まだまだわからないこともある
という現実を意識しながら
勉強していこうと思います。