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。
GeF4 ルイス構造は、中心にゲルマニウム (Ge) 原子があり、その周りを 4 つのフッ素 (F) 原子が取り囲んでいます。ゲルマニウム (Ge) 原子と各フッ素 (F) 原子の間には 4 つの単結合があります。 4 つのフッ素 (F) 原子には 3 つの孤立電子対があります。
GeF4 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、 GeF4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、GeF4 のルイス構造を描画する手順に進みましょう。
GeF4 ルイス構造を描画する手順
ステップ 1: GeF4 分子内の価電子の総数を見つける
GeF4 分子内の価電子の総数を求めるには、まずゲルマニウム原子と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。)
ここでは周期表を使ってゲルマニウムとフッ素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
GeF4 分子内の総価電子
→ ゲルマニウム原子によって与えられる価電子:
ゲルマニウムは、周期表の第 14 族の元素です。 [1]したがって、ゲルマニウムに存在する価電子は4です。
上の画像に示すように、ゲルマニウム原子には 4 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。[2]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、
GeF4 分子内の総価電子= 1 つのゲルマニウム原子によって供与された価電子 + 4 つのフッ素原子によって供与された価電子 = 4 + 7(4) = 32 。
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 GeF4 であり、これにはゲルマニウム (Ge) 原子とフッ素 (F) 原子が含まれています。
上記の周期表でゲルマニウム（Ge）原子とフッ素（F）原子の電気陰性度の値を確認できます。
ゲルマニウム (Ge) とフッ素 (F) の電気陰性度の値を比較すると、ゲルマニウム原子の方が電気陰性度が低くなります。
ここで、ゲルマニウム (Ge) 原子が中心原子であり、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
GeF4 分子では、ゲルマニウム原子 (Ge) とフッ素原子 (F) の間に電子対を配置する必要があります。
これは、GeF4 分子内でゲルマニウム (Ge) とフッ素 (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 GeF4 分子のスケッチでは、外側の原子がフッ素原子であることがわかります。
これらの外部フッ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、GeF4 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
GeF4 分子には合計32 個の価電子があり、これらすべての価電子が上の GeF4 の図で使用されています。
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する
このステップでは、中心のゲルマニウム (Ge) 原子が安定であるかどうかを確認する必要があります。
中心のゲルマニウム（Ge）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、ゲルマニウム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、中心のゲルマニウム原子は安定です。
それでは、GeF4 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、GeF4 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、GeF4 分子に存在するゲルマニウム (Ge) 原子とフッ素 (F) 原子の形式電荷を見つける必要があります。
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、GeF4 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。
ゲルマニウム (Ge) 原子の場合:
価電子 = 4 (ゲルマニウムは 14 族に属するため)
結合電子 = 8
非結合電子 = 0
フッ素原子 (F) の場合:
電子価 = 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 | ||
| ゲ | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| F | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の形式電荷の計算から、ゲルマニウム (Ge) 原子とフッ素 (F) 原子の形式電荷は「ゼロ」であることがわかります。
これは、GeF4 の上記のルイス構造が安定であり、GeF4 の上記の構造にさらなる変化がないことを示しています。
上記の GeF4 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。そうすることで、GeF4 の次のような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)。