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。
NO2F のルイス構造は、中心に窒素 (N) 原子があり、その周りを 2 つの酸素 (O) 原子とフッ素 (F) 原子が取り囲んでいます。窒素 (N) 原子と酸素 (O) 原子の間には二重結合が 1 つあり、他の原子は単結合です。
NO2F のルイス構造の上記の画像から何も理解できなかった場合は、 NO2Fのルイス構造の描画方法についての詳細なステップバイステップの説明が表示されます。
それでは、NO2F のルイス構造を描く手順に進みましょう。
NO2F ルイス構造を描く手順
ステップ 1: NO2F 分子内の価電子の総数を見つける
NO2F 分子内の価電子の総数を求めるには、まず窒素原子、酸素原子、フッ素原子に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、周期表を使って窒素、酸素、フッ素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
NO2F 分子内の総価電子
→ 窒素原子によって与えられる価電子:
窒素は、周期表の第 15 族の元素です。 [1]したがって、窒素中に存在する価電子は5です。
上の画像に示すように、窒素原子には 5 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。
→ フッ素原子によって与えられる価電子：
蛍石は、周期表の第 17 族の元素です。 [3]したがって、蛍石に存在する価電子は7です。
上の画像に示すように、フッ素原子には 7 つの価電子が存在することがわかります。
それで、
NO2F 分子内の総価電子= 1 つの窒素原子によって供与された価電子 + 2 つの酸素原子によって供与された価電子 + 1 つのフッ素原子によって供与された価電子 = 5 + 6(2) + 7 = 24 。
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、指定された分子は NO2F であり、窒素原子 (N)、酸素原子 (O)、フッ素原子 (F) が含まれています。
上記の周期表で窒素原子（N）、酸素原子（O）、フッ素原子（F）の電気陰性度の値を確認できます。
窒素（N）、酸素（O）、フッ素（F）の電気陰性度の値を比較すると、窒素原子の方が電気陰性度が低くなります。
ここで、窒素 (N) 原子が中心原子であり、酸素 (O) 原子とフッ素 (F) 原子が外側の原子です。
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
さて、NO2F 分子では、窒素原子 (N)、酸素原子 (O)、フッ素原子 (F) の間に電子対を置く必要があります。
これは、NO2F 分子内で窒素 (N)、酸素 (O)、フッ素 (O) が化学結合していることを示しています。
ステップ 4: 外部原子を安定化する
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 NO2F 分子のスケッチでは、外側の原子が酸素原子とフッ素原子であることがわかります。
これらの外部酸素原子とこのフッ素原子は オクテットを形成しているため、安定しています。
さらに、ステップ 1 では、NO2F 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
NO2F 分子には合計24 個の価電子があり、上の図ではこれらすべての価電子が使用されています。
したがって、中心原子上に保持すべき電子の対はもう存在しません。
それでは、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、中心の窒素 (N) 原子が安定であるかどうかを確認する必要があります。
中心の窒素 (N) 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、ここでは窒素原子はオクテットを形成しません。窒素は電子が6個しかなく、不安定です。
この窒素原子を安定させるには、窒素原子が 8 個の電子 (つまり 1 オクテット) を持つことができるように、外側の酸素原子の電子対をシフトする必要があります。
この電子対を移動させた後、中心の窒素原子はさらに 2 個の電子を受け取り、その合計電子数は 8 個になります。
上の画像では、窒素原子が 8 個の電子を持っているため、オクテットを形成していることがわかります。
それでは、上記のルイス構造が安定であるかどうかを確認する最後のステップに進みましょう。
ステップ 6: ルイス構造の安定性を確認する
これで、NO2F のルイス構造の安定性を確認する必要がある最後のステップに到達しました。
ルイス構造の安定性は、形式電荷概念を使用して検証できます。
つまり、NO2F 分子に存在する窒素原子 (N)、酸素原子 (O)、およびフッ素原子 (F) の形式電荷を見つけなければなりません。
正式な税金を計算するには、次の式を使用する必要があります。
形式電荷 = 価電子 – (結合電子)/2 – 非結合電子
下の画像では、NO2F 分子の各原子の結合電子と非結合電子の数を確認できます。
窒素原子 (N) の場合:
価電子 = 5 (窒素は 15 族にあるため)
結合電子 = 8
非結合電子 = 0
二重結合した酸素 (O) 原子の場合:
価電子 = 6 (酸素は 16 族にあるため)
結合電子 = 4
非結合電子 = 4
単結合酸素 (O) 原子の場合:
価電子 = 6 (酸素は 16 族にあるため)
結合電子 = 2
非結合電子 = 6
フッ素原子 (F) の場合:
電子価 = 7 (フッ素は 17 族にあるため)
結合電子 = 2
非結合電子 = 6
| 正式な告発 | = | 価電子 | – | (結合電子)/2 | – | 非結合電子 | ||
| ない | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | +1 |
| O (ダブルホップ) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| O（単結合） | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| F | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の形式的な電荷計算から、窒素 (N) 原子は+1 の電荷を持ち、単結合酸素原子は-1の電荷を持っていることがわかります。
上のスケッチの+1と-1 の電荷はキャンセルされ、NO2F の上記のルイス ドット構造は安定なルイス構造です。
上記の NO2F のルイス ドット構造では、各結合電子対 (:) を単結合 (|) として表すこともできます。そうすると、NO2F 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)。