炭素イオンとカーボンマイナスイオンの大きな違いは、炭素イオンの炭素原子が5価であるのに対して、カーボンイオンの炭素原子は3価であることです。

炭素イオン、炭素負イオンとは、炭素原子を持つ有機化合物のイオン形態である。しかし、この2つのイオンは、電荷、炭素原子の価数、化学結合などによって異なる。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 炭素イオンとは 3. 炭素負イオンとは 4. 横並び比較 - 表形式の炭素イオンと炭素窒素イオン 5. まとめ

カルボニウムイオンは何ですか？

炭素イオンとは、5価の炭素原子を持つ陽イオンのことである。イオンは+1の電荷を持ち、化合物中の炭素原子と水素原子の組み合わせが変化することがあります。例えば、最も単純な炭素イオンはメタンイオン（CH5+）で、+1の電荷を持つ炭素原子と5個の水素原子を持つ。また、C-H結合が5つあるため、炭素原子は+1の電荷を持つ。

図01：最も単純なパセリイオン-メタナミンイオン

炭素イオンは平面的な形状をしている。アルカンを非常に強い酸で処理することで、これらのイオンを得ることができる。しかし、工業生産では、石油の精製時に炭素イオンが生成されます。

炭素イオン(カルバニオン)は何ですか？

炭素マイナスイオンは、3価の炭素原子を持つ陰イオンです。このイオンは電荷が-1であり、炭素原子を3つの共有結合で取り囲んでいる。化学物質には電荷がないこともあるが、少なくとも1つの共鳴構造には負の電荷がある。私たちはこの化学物質をカーボンマイナスイオンとして分類しています。

図2：カーボンマイナスイオン

また、炭素原子を取り囲む置換基によって、これらのアニオンの形状は三角ピラミッド型、曲線型、直線型になる。一般に、炭素イオンは塩基性で求核性である。

カーボニウムイオンと炭素イオンの違い

炭素イオンとカーボンマイナスイオンの大きな違いは、炭素イオンの炭素原子が5価であるのに対して、カーボンイオンの炭素原子は3価であることです。また、炭素イオンと炭素アニオンは幾何学的構造が異なる。炭素イオンの炭素原子の周りの形状は平坦である。しかし、炭素負イオンでは、置換基によって、三角ピラミッド型、曲線型、直線型の幾何学的形状になる。

また、炭素イオンは+1、炭素窒素イオンは-1の電荷を持ち、炭素イオンの炭素原子の周りには5つの共有結合があり、炭素負イオンには3つの共有結合があります。

概要 - カーボニウムイオン vs. 炭素イオン

つまり、炭素イオンと炭素マイナスイオンは、価数の異なる炭素原子を含む帯電した化学物質である。炭素イオンとカーボンマイナスイオンの大きな違いは、炭素イオンの炭素原子が5価であるのに対して、カーボンイオンの炭素原子は3価であることです。

引用

1Closs, Gerhard L. "Carbon and nitrogen oxides", Encyclopædia Britannica, Inc.ここから入手できます。