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。
XeOF4 のルイス構造は、中心にキセノン (Xe) 原子があり、その周りに 4 つのフッ素 (F) 原子と 1 つの酸素 (O) 原子が配置されています。キセノン (Xe) 原子と各フッ素 (F) 原子の間には単結合があり、キセノン (Xe) 原子と酸素 (O) 原子の間には二重結合があります。
XeOF4のルイス構造の上の画像から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。XeOF4 のルイス構造を描画する方法について、ステップごとに詳細に説明します。
それでは、XeOF4 のルイス構造を描画する手順に進みましょう。
XeOF4 のルイス構造を描画する手順
ステップ 1: XeOF4 分子内の価電子の総数を見つける
XeOF4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。
XeOF4 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４２ ．
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 XeOF4 で、キセノン原子 (Xe)、酸素原子 (O)、フッ素 (F) 原子が含まれています。
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
XeOF4 分子では、キセノン原子 (Xe)、酸素原子 (O)、フッ素原子 (F) の間に電子対を配置する必要があります。
これは、XeOF4 分子内でキセノン (Xe)、酸素 (O)、フッ素 (F) 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 XeOF4 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、XeOF4 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
XeOF4 分子には合計42 個の価電子があり、そのうちの上の図では40 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 = 42 – 40 = 2 となります。
これら2 つの電子を、XeOF4 分子の上のスケッチの中心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、XeOF4 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、XeOF4 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
以下の画像では、XeOF4 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 = 10
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 (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 | ||
| ゼ | = | 8 | – | 10/2 | – | 2 | = | +1 |
| おお | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| F | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の正式な電荷計算から、キセノン (Xe) 原子は+1の電荷を持ち、酸素 (O) 原子は-1 の電荷を持っていることがわかります。
このため、上で得られた XeOF4 のルイス構造は安定ではありません。
したがって、これらの電荷は、電子対をキセノン原子に向かって移動させることによって最小限に抑える必要があります。
電子対が酸素原子からキセノン原子に移動すると、XeOF4 のルイス構造がより安定になります。
XeOF4 の上記のルイス 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、XeOF4 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)。