【高校化学】けん化価とヨウ素価をわかりやすく解説!何がわかるの?

有機化学の計算問題として出題されることが多いヨウ素価とけん化価。
計算問題ができないとその後の油脂の構造決定もままならないし、苦手としている受験生はとても多いですよね。
今回はけん化価とヨウ素価について、わかりやすく徹底解説していきたいと思います。
ぜひ最後までご覧ください。
⭐︎ 油脂の構造について
けん化価を理論的に理解する上には油脂の構造を理解するのが不可欠になので、まずは油脂の構造を確認しておきます。
油脂は、3つのエステルを持つ構造です。
グリセリンと3つの脂肪酸を脱水することで、油脂が作られます。

油脂には3つのエステルがある。
この点を踏まえながら、けん化価について確認していこうと思います。
⭐︎ けん化価とは
けん化価とは、
油脂1gをけん化するのに必要な塩基(主に水酸化ナトリウム・水酸化カリウム)の質量(mg)を指します。
ここからは、けん化の公式を求めていきたいと思います。
油脂のけん化を表す化学反応式は以下の通りです。

油脂はエステルを3つ持っています。
なので油脂のけん化に必要な塩基の数は、油脂:塩基=1:3です。
以上のことをふまえるとけん化価の公式は、油脂の分子量をM、油脂1gあたりに必要なKOHの質量(
けん化価)をX mgとすると、KOHの分子量は56なので

となります。
また公式より、けん化価と分子量は反比例の式なので、けん化価が大きくなればなるほど分子量が小さくなることがわかります。
⭐︎ ヨウ素価とは
ヨウ素価とは、
油脂100gに付加することができるヨウ素の質量(g)を指します。
ヨウ素価についてイメージしていくために、まずは単純なアルケンの付加反応について考えていきましょう。
あるアルケンにヨウ素を加えると、アルケンのπ結合が切れて、余った手のところにヨウ素原子が付加しますよね。

二重結合1個につき、1個のヨウ素が付加できるのです。
よって、油脂にくっつくことができるヨウ素の量を調べて、二重結合の数を判断するのがヨウ素価となっています。
油脂に二重結合が1個含まれていたら、1個のヨウ素分子が必要。
油脂に二重結合がx個含まれていたら、x個のヨウ素分子が必要です。
よって、よう素価は以下のような比の計算を使って出すことができます。

ヨウ素価が大きい=くっつくヨウ素が多い=二重結合が多い、ということですので
ヨウ素価が大きいほど、不飽和度が大きいことがわかります。
⭐︎ まとめ
けん化価とは、油脂1gをけん化するのに必要な塩基(主に水酸化ナトリウム・水酸化カリウム)の質量(mg)。
ヨウ素価とは、油脂100gに付加することができるヨウ素の質量(g)。
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