国家公務員総合職（化学・生物・薬学）R4年 問5解説

　問 題　　　　　

分子式 C₄H₄O₄ の２価の不飽和カルボン酸には、シス型のマレイン酸とトランス型のフマル酸がある。共に無色の結晶であるが、物理的、化学的性質は大きく異なっている。マレイン酸、フマル酸に関する記述 ㋐、㋑、㋒ のうち、妥当なもののみを全て挙げているのはどれか。

㋐　水に対し、フマル酸は非常によく溶けるが、マレイン酸はほとんど溶けない。

㋑　これらの酸は 2 段階の酸解離が起こり、第 1 段階の酸解離定数は、フマル酸よりもマレイン酸の方が大きい。

㋒　エネルギー的にはフマル酸の方が安定であり、燃焼熱は、フマル酸よりもマレイン酸の方が大きい。

1．㋐
2．㋐、㋒
3．㋑
4．㋑、㋒
5．㋒

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

㋐ ですが
シス型のマレイン酸は極性分子、トランス型のフマル酸は無極性分子なので、極性の高い水によく溶けるのはマレイン酸です。㋐ は誤りです。

㋑ は妥当です。
フマル酸では分子間水素結合のため水素は電離しにくいのに対し、マレイン酸では第１電離によって生じた COO^－が、もう一つの COOH の H との間に分子内で水素結合を形成し安定化するためです。

㋒ は妥当です。
トランス型のフマル酸の方が安定です。

以上より、正解は 4 です。