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。
OF3-Lewis 構造は、中心に酸素 (O) 原子があり、その周りを 3 つのフッ素 (F) 原子が取り囲んでいます。酸素原子 (O) と各フッ素原子 (F) の間には 3 つの単結合があります。酸素 (O) 原子上には 2 つの非共有電子対があり、3 つのフッ素 (F) 原子上には 3 つの非共有電子対があります。酸素 (O) 原子には形式電荷 -1 があります。
上の OF3 ルイス構造の図を見て何も理解できなかった場合は、OF3 イオンのルイス構造の描画について段階的に詳細に説明しますので、そのままお付き合いください。
それでは、OF3 イオンのルイス構造を描く手順に進みましょう。
OF3-ルイス構造を描画する手順
ステップ 1: OF3 イオンの価電子の総数を求める
OF3- イオンの価電子の総数を求めるには、まず酸素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、周期表を使って酸素とフッ素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
OF3 イオンの総価電子
→ 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。 [1]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。[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、
OF3- イオンの価電子の合計= 1 つの酸素原子によって供与された価電子 + 3 つのフッ素原子によって供与された価電子 + 1 つの負の電荷により 1 つの余分な電子が追加される = 6 + 7(3) + 1 = 28 。
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、与えられたイオンは OF3- イオンであり、酸素 (O) 原子とフッ素 (F) 原子が含まれています。
上の周期表の酸素原子（O）とフッ素原子（F）の電気陰性度の値がわかります。
酸素（O）とフッ素（F）の電気陰性度の値を比較すると、酸素原子の方が電気陰性度が低くなります。
ここで、酸素 (O) 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
OF3 分子では、酸素原子 (O) 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、OF3 分子内で酸素 (O) 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。
OF3 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、OF3- イオンに存在する価電子の総数を計算しました。
OF3- イオンには合計28 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 = 28 – 24 = 4 となります。
これら4 つの電子を、OF3 分子の上の図の中心の酸素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、OF3 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、OF3 分子に存在する酸素原子 (O) とフッ素原子 (F) 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、OF3 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。
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 = 6
非結合電子 = 4
蛍石原子 (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 | ||
| おお | = | 6 | – | 6/2 | – | 4 | = | -1 |
| F | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の形式的な電荷計算から、酸素 (O) 原子の電荷は-1であり、フッ素 (F) 原子の電荷は0 であることがわかります。
それでは、これらの電荷を OF3 分子のそれぞれの原子に保持してみましょう。
OF3 分子の全体的な-1 の電荷は、下の図に示されています。
上記の OF3 イオンのルイス 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。これにより、次の OF3 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)。