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。
N2O4 のルイス構造は、中心に 2 つの窒素 (N) 原子があり、その周囲を 4 つの酸素 (O) 原子が取り囲んでいます。 2 つの酸素原子は二重結合しており、他の 2 つの酸素原子は窒素原子と単結合しています。単結合酸素 (O) 原子上には 3 つの非共有電子対があり、二重結合酸素 (O) 原子上には 2 つの非共有電子対があります。
N2O4 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、 N2O4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、N2O4 のルイス構造を描く手順に進みましょう。
N2O4 のルイス構造を描く手順
ステップ 1: N2O4 分子内の価電子の総数を見つける
N2O4分子内の価電子の総数を求めるには、まず窒素原子と酸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、周期表を使って窒素と酸素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
N2O4 分子内の総価電子
→ 窒素原子によって与えられる価電子:
窒素は、周期表の第 15 族の元素です。 [1]したがって、窒素中に存在する価電子は5です。
上の画像に示すように、窒素原子には 5 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。
それで、
N2O4 分子内の総価電子= 2 つの窒素原子によって供与された価電子 + 4 つの酸素原子によって供与された価電子 = 5(2) + 6(4) = 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、指定された分子は N2O4 であり、窒素原子 (N) と酸素原子 (O) が含まれています。
上記の周期表で窒素（N）原子と酸素（O）原子の電気陰性度の値を確認できます。
窒素（N）と酸素（O）の電気陰性度の値を比較すると、窒素原子の方が電気陰性度が低くなります。
ここで、窒素 (N) 原子が中心原子、酸素 (O) 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、N2O4 分子では、2 つの窒素 (N) 原子の間、および窒素 (N) 原子と酸素 (O) 原子の間に電子対を配置する必要があります。
これは、これらの原子が N2O4 分子内で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 N2O4 分子のスケッチでは、外側の原子が酸素原子であることがわかります。
これらの外部酸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、N2O4 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
N2O4 分子には合計34 個の価電子があり、これらすべての価電子が上の N2O4 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します。オクテットがない場合は、非共有電子対を移動して二重結合または三重結合を形成します。
このステップでは、窒素 (N) 原子が安定であるかどうかを確認する必要があります。
中心の窒素 (N) 原子の安定性を確認するには、それら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。
残念ながら、ここでは窒素原子はオクテットを形成しません。窒素には電子が6個しかなく、不安定です。
ここで、これらの窒素原子を安定させるには、窒素原子が 8 個の電子 (つまり 1 オクテット) を持つことができるように、外側の酸素原子の電子対をシフトする必要があります。
これらの電子対を移動させた後、中心の窒素原子は 2 個の余分な電子を獲得し、合計電子は 8 個になります。
上の画像では、窒素原子が 8 個の電子を持っているため、オクテットを形成していることがわかります。
したがって、これは N2O4 の最も安定なルイス構造です。
上記の N2O4 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、N2O4 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)。