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。
ルイス構造 XeO2F2 は、中心にキセノン (Xe) 原子があり、その周りを 2 つの酸素 (O) 原子と 2 つのフッ素 (F) 原子が取り囲んでいます。キセノンとフッ素原子の間には単結合があり、キセノンと酸素原子の間には二重結合があります。キセノン (Xe) 原子には 1 つの非共有電子対、酸素 (O) 原子には 2 つの非共有電子対、フッ素 (F) 原子には 3 つの非共有電子対があります。
XeO2F2 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、 XeO2F2分子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ので、そのままお付き合いください。
それでは、XeO2F2 のルイス構造を描く手順に進みましょう。
XeO2F2 のルイス構造を描く手順
ステップ 1: XeO2F2 分子内の価電子の総数を求める
XeO2F2 分子内の価電子の総数を求めるには、まずキセノン原子、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、キセノン、酸素、フッ素の価電子を周期表を使って簡単に求める方法を説明します。
XeO2F2 分子内の総価電子
→ キセノン原子によって与えられる価電子:
キセノンは、周期表の第 18 族の元素です。 [ 1]したがって、キセノンに存在する価電子は8です。
上の画像に示すように、キセノン原子には 8 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、
分子内の総価電子数2) = 34 。
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 XeO2F2 であり、これにはキセノン原子 (Xe)、酸素原子 (O)、フッ素原子 (F) が含まれています。
上記の周期表でキセノン原子（Xe）、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。
キセノン（Xe）、酸素（O）、フッ素（F）の電気陰性度の値を比較すると、キセノン原子の方が電気陰性度が低くなります。
ここで、キセノン (Xe) 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、XeO2F2 分子では、キセノン – 酸素原子とキセノン – フッ素原子の間に電子対を配置する必要があります。
これは、XeO2F2 分子内でこれらの原子が互いに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。
ここで、XeO2F2 分子のスケッチでは、外側の原子が酸素 (O) 原子とフッ素 (F) 原子であることがわかります。
これらの外部の酸素原子と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、XeO2F2 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
XeO2F2 分子には合計34 個の価電子があり、上の図ではそのうち32 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 = 34 – 32 = 2 となります。
これら2 つの電子を、XeO2F2 分子の上の図の中央のキセノ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: ルイス構造の安定性を確認する
これで、XeO2F2 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、XeO2F2 分子内に存在するキセノン (Xe)、酸素 (O)、およびフッ素 (F) 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、XeO2F2 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。
キセノン原子 (Xe) の場合:
価電子 = 8 (キセノンは 18 族に属するため)
結合電子 = 8
非結合電子 = 2
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
フッ素原子 (F) の場合:
価電子 = 7 (蛍石は 17 族に属するため)
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 | ||
| ゼ | = | 8 | – | 8/2 | – | 2 | = | +2 |
| おお | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| F | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の正式な電荷の計算から、キセノン (Xe) 原子の電荷は+2であるのに対し、2 つの酸素原子の電荷は -1 であることがわかります。
それでは、これらの電荷を XeO2F2 分子のそれぞれの原子に保持してみましょう。
上の画像は、XeO2F2 のルイス構造が安定していないことを示しています。
したがって、電子対を酸素原子からキセノン原子に移動させて、これらの電荷を最小限に抑える必要があります。
電子対を酸素原子からキセノン原子に移動すると、キセノンと 2 つの酸素原子の電荷はゼロになります。そしてそれはより安定したルイス構造です。 (下の画像を参照)。
上記の XeO2F2 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。そうすることで、XeO2F2 の次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)。