上の画像はもう見たはずですよね？
上の画像について簡単に説明します。
CO ルイス構造には炭素 (C) 原子と酸素 (O) 原子があり、それらの間に三重結合が含まれています。炭素 (C) 原子と酸素 (O) 原子上には孤立電子対が 1 つあります。
上の CO (一酸化炭素) のルイス構造の画像を見て何も理解できなかった場合は、このまま読んでください。CO のルイス構造の描き方について、ステップバイステップで詳細に説明します。
それでは、CO のルイス構造を描く手順に進みましょう。
CO ルイス構造を描く手順
ステップ 1: CO 分子内の価電子の総数を見つける
CO (一酸化炭素) 分子内の価電子の総数を求めるには、まず酸素原子だけでなく単一の炭素原子にも存在する価電子を知る必要があります。
(価電子は、原子の最も外側の軌道に存在する電子です。)
ここでは、周期表を使って炭素と酸素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
CO 分子内の総価電子
→ 炭素原子によって与えられる価電子:
炭素は周期表の第 14 族の元素です。 [1]したがって、炭素に存在する価電子は4です。
上の画像に示すように、炭素原子には 4 つの価電子が存在することがわかります。
→ 酸素原子によって与えられる価電子:
酸素は、周期表の第 16 族の元素です。 [2]したがって、酸素に存在する価電子は6です。
上の画像に示すように、酸素原子には 6 つの価電子が存在することがわかります。
それで、
CO 分子内の総価電子= 1 つの炭素原子によって供与される価電子 + 1 つの酸素原子によって供与される価電子 = 4 + 6 = 10 。
ステップ 2: 中心原子を選択する
中心原子を選択するには、最も電気陰性度の低い原子が中心に残ることを覚えておく必要があります。
ここで、与えられた分子は CO (一酸化炭素) です。原子は 2 つだけなので、それらのいずれかを中心原子として選択できます。
炭素原子が中心原子であると仮定します。
(最も電気陰性度の低い原子を中心原子とみなす必要があります)。
ステップ 3: 各原子の間に電子対を配置して各原子を接続する
ここで、CO 分子では、炭素原子 (C) と酸素原子 (O) の間に電子対を置く必要があります。
これは、CO 分子内で炭素 (C) 原子と酸素 (O) 原子が化学結合していることを示しています。
ステップ 4: 外部原子を安定化します。残りの価電子対を中心原子に配置します。
このステップでは、外部原子の安定性をチェックする必要があります。
ここの CO 分子の図では、炭素原子が中心原子であると仮定しました。したがって、酸素は外部原子です。
したがって、酸素原子を安定にする必要があります。
下の画像では、酸素原子がオクテットを形成しているため安定していることがわかります。
さらに、ステップ 1 では、CO 分子に存在する価電子の総数を計算しました。
CO 分子には合計10 個の価電子があり、上の図ではそのうち8 個の価電子のみが使用されています。
したがって、残っている電子の数 = 10 – 8 = 2 となります。
これら2 つの電子を、上の CO 分子の図の炭素原子に配置する必要があります。
次のステップに進みましょう。
ステップ 5: 中心原子のオクテットを確認します。オクテットがない場合は、非共有電子対を移動して二重結合または三重結合を形成します。
このステップでは、中心の炭素原子 (C) が安定であるかどうかを確認する必要があります。
この炭素 (C) 原子の安定性を確認するには、それがオクテットを形成しているかどうかを確認する必要があります。
残念ながら、この炭素原子はここではオクテットを形成しません。炭素には電子が4つしかなく、不安定です。
さて、この炭素原子を安定させるには、酸素原子から電子対を移動させる必要があります。
しかし、一対の電子を移動させた後でも、炭素原子は電子を 6 個しか持たないため、依然としてオクテットを形成しません。
繰り返しますが、酸素原子から追加の電子対を移動させる必要があります。
この電子対を移動させた後、炭素原子はさらに 2 個の電子を獲得し、その合計電子数は 8 個になります。
上の画像では、炭素原子と酸素原子の両方がオクテットを形成していることがわかります。
したがって、上記の CO 分子のルイスドット構造は安定です。
上記の CO のルイス ドット構造では、結合電子の各ペア (:) を 単結合(|) として表すこともできます。そうすると、CO は次のようなルイス構造になります。
上記の手順をすべて完全に理解していただければ幸いです。
さらに練習して理解を深めたい場合は、以下にリストされている他のルイス構造を試してみてください。
理解を深めるために、次のルイス構造を試してください (または少なくとも見てください)。