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。
CNO- (雷酸イオン) ルイス構造は、中心に窒素 (N) 原子があり、その周りを炭素 (C) 原子と酸素 (O) 原子が取り囲んでいます。窒素（N）と酸素（O）原子の間には単結合があり、炭素（C）と窒素（N）の間には三重結合があります。
CNO イオン (劇物イオン) 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、CNO 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、CNO イオンのルイス構造を描く手順に進みましょう。
CNO-Lewis 構造を描画する手順
ステップ 1: CNO 分子内の価電子の総数を見つける
CNO イオン (雷酸イオン) の価電子の総数を求めるには、まず炭素原子、窒素原子、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炭素、窒素、酸素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
CNO イオンの総価電子
→ 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。
→ 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。 [2]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。 [3]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、
CNO イオンの総価電子= 炭素原子 1 個から供与される価電子 + 窒素原子 1 個から供与される価電子 + 酸素原子 1 個から供与される価電子 + 負電荷 1 個により余分な電子が 1 個追加される = 4 + 5 + 6 + 1 = １６ ．
ステップ 2: スケッチを準備する
NOC のスケッチを描くには、その化学式を確認するだけです。中心に窒素 (N) 原子があり、その両側を炭素原子と酸素原子で囲まれていることがわかります。
それでは、同じものの大まかなスケッチを作成してみましょう。
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、CNO 分子では、炭素原子 (C)、窒素原子 (N)、酸素原子 (O) の間に電子対を置く必要があります。
これは、CNO分子内で炭素原子(C)、窒素原子(N)、酸素原子(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 CNO 分子のスケッチでは、外側の原子が炭素原子と酸素原子であることがわかります。
これらの外側の炭素原子と酸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、CNO イオンに存在する価電子の総数を計算しました。
CNO イオンには合計16 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 4 つしかなく、不安定です。
ここで、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、外側の炭素原子の電子対をシフトする必要があります。
(注:電気陰性度の低い原子の電子対を移動する必要があることに注意してください。
実際、電気陰性度が低い原子ほど電子を供与する傾向が大きくなります。
ここで炭素原子と酸素原子を比較すると、炭素原子の方が電気陰性度が低くなります。
したがって、炭素原子の電子対を移動する必要があります。)
しかし、一対の電子を移動させた後でも、窒素原子は電子を 6 個しか持っていないため、依然としてオクテットを形成しません。
繰り返しますが、炭素原子からのみ追加の電子対を移動する必要があります。 (炭素は酸素よりも電気陰性度が低いため。)
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、窒素原子は安定です。
それでは、CNO のルイス構造が安定してい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、CNO 分子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、CNO 分子に存在する炭素 (C)、窒素 (N)、酸素 (O) 原子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、CNO 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。
炭素原子 (C) の場合:
価電子 = 4 (炭素は 14 族にあるため)
結合電子 = 6
非結合電子 = 2
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
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 | ||
| VS | = | 4 | – | 6/2 | – | 2 | = | +1 |
| ない | = | 5 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| おお | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
上記の形式的な電荷の計算から、炭素 (C) 原子の電荷は-1であり、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 CNO 分子のそれぞれの原子に保持してみましょう。
+1と-1 の電荷がキャンセルされ、CNO 分子の全体的な-1電荷が下の図に示されています。
上記の CNO イオンのルイス 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。これにより、次の CNO イオンのルイス構造が得られます。
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)。