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。
PBr3 ルイス構造の中心にはリン (P) 原子があり、その周りを 3 つの臭素 (Br) 原子が取り囲んでいます。リン (P) 原子と各臭素 (Br) 原子の間には 3 つの単結合があります。リン (P) 原子上には 1 つの非共有電子対があり、3 つの臭素 (Br) 原子上には 3 つの非共有電子対があります。
上の PBr3 のルイス構造の図を見て何も理解できなかった場合は、そのままお付き合いください。PBr3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、PBr3 のルイス構造を描く手順に進みましょう。
PBr3 ルイス構造を描画する手順
ステップ 1: PBr3 分子内の価電子の総数を見つける
PBr3分子内の価電子の総数を求めるには、まずリン原子と臭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、周期表を使用してリンと臭素の価電子を簡単に見つける方法を説明します。
PBr3 分子内の総価電子
→ リン原子によって与えられる価電子:
リンは周期表の第 15 族の元素です。 [1]したがって、リンに存在する価電子は5です。
上の画像に示すように、リン原子には 5 つの価電子が存在することがわかります。
→ 臭素原子によって与えられる価電子:
臭素は、周期表の第 17 族の元素です。 [2]したがって、臭素に存在する価電子は7です。
上の画像に示すように、臭素原子には 7 つの価電子が存在することがわかります。
それで、
PBr3 分子内の総価電子= 1 個のリン原子によって供与された価電子 + 3 個の臭素原子によって供与された価電子 = 5 + 7(3) = 26 。
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 PBr3 (三臭化リン) であり、リン (P) 原子と臭素 (Br) 原子が含まれています。
上の周期表でリン原子（P）と臭素原子（Br）の電気陰性度の値を確認できます。
リン（P）と臭素（Br）の電気陰性度の値を比較すると、リン原子の方が電気陰性度が低くなります。
ここで、リン (P) 原子が中心原子、臭素 (Br) 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
ここで、PBr3 分子では、リン (P) 原子と臭素 (Br) 原子の間に電子対を置く必要があります。
これは、PBr3 分子内でリン (P) と臭素 (Br) 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 PBr3 分子の図では、外側の原子が臭素原子であることがわかります。
これらの外部臭素原子はオクテットを形成するため、安定しています。
さらに、ステップ 1 では、PBr3 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
PBr3 分子には合計26 個の価電子があり、上の図ではそのうち24 個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 = 26 – 24 = 2 となります。
これら2 つの電子を、PBr3 分子の上の図の中心のリン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、中心のリン (P) 原子が安定であるかどうかを確認する必要があります。
中心のリン (P) 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、リン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、中心のリン原子は安定です。
それでは、PBr3 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、PBr3 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、PBr3 分子に存在するリン (P) 原子と臭素 (Br) 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、PBr3 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。
リン原子 (P) の場合:
価電子 = 5 (リンは 15 族にあるため)
結合電子 = 6
非結合電子 = 2
臭素原子 (Br) の場合:
価電子 = 7 (臭素は 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 | ||
| P. | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
| Br | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の形式電荷の計算から、リン (P) 原子と臭素 (Br) 原子の形式電荷が「ゼロ」であることがわかります。
これは、PBr3 の上記ルイス構造が安定であり、PBr3 の上記構造にもはや変化がないことを示しています。
上記の PBr3 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、PBr3 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)。