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。
ClO-（次亜塩素酸イオン）のルイス構造には、塩素（Cl）原子と酸素（O）原子があり、それらの間に単結合が含まれています。塩素 (Cl) 原子と酸素 (O) 原子には 3 つの孤立電子対があります。酸素 (O) 原子には形式電荷 -1 があります。
上の図の ClO- (次亜塩素酸イオン) のルイス構造の図から何も理解できなかった場合は、 ClO- イオンのルイス構造の描画に関する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、ClO イオンのルイス構造を描く手順に進みましょう。
ClO-ルイス構造を描く手順
ステップ 1: ClO イオンの価電子の総数を求める
ClO- (次亜塩素酸イオン) の価電子の総数を求めるには、まず単一の塩素原子と酸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、周期表を使って塩素と酸素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
ClO-イオンの総価電子
→ 塩素原子によって与えられる価電子:
塩素は、周期表の第 17 族の元素です。 [1]したがって、塩素中に存在する価電子は7です。
上の画像に示すように、塩素原子には 7 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、
ClO- イオンの総価電子= 1 つの塩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 + 1 つの負の電荷により 1 つの余分な電子が追加される = 7 + 6 + 1 = 14 。
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、与えられたイオンは ClO-イオンです。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。
塩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、ClO 分子では、塩素原子 (Cl) 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、ClO 分子内で塩素 (Cl) 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 ClO 分子の図では、塩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、ClO- イオンに存在する価電子の総数を計算しました。
ClO イオンには合計14 個の価電子があり、上の図ではそのうち8 個だけが使用されています。
したがって、残っている電子の数 = 14 – 8 = 6 となります。
これら6 つの電子を、上の ClO 分子の図の塩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する
このステップでは、中心の塩素 (Cl) 原子が安定であるかどうかを確認する必要があります。
中心の塩素 (Cl) 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。
上の画像では、塩素原子がオクテットを形成していることがわかります。これは電子が8個あることを意味します。
したがって、塩素原子は安定です。
では、最後のステップとして、ClO イオンのルイス構造が安定であるかどうかを確認しましょう。
ステップ 6: ルイス構造の安定性を確認する
これで、ClO 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、ClO 分子に存在する塩素原子 (Cl) と酸素原子 (O) 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、ClO 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。
塩素原子 (Cl) の場合:
価電子 = 7 (塩素は 17 族にあるため)
結合電子 = 2
非結合電子 = 6
酸素原子 (O) 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
| 正式な告発 | = | 価電子 | – | (結合電子)/2 | – | 非結合電子 | ||
| Cl | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
| おお | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
上記の正式な電荷の計算から、塩素 (Cl) 原子の電荷はゼロで、酸素 (O) 原子の電荷は-1であることがわかります。
それでは、これらの電荷を ClO 分子のそれぞれの原子に保持してみましょう。
ClO 分子のこの全体の-1電荷は、下の画像に示されています。
上記の ClO イオンのルイス 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、ClO イオン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)。