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。
NSF ルイス構造は、中心に窒素 (N) 原子があり、その周りを硫黄 (S) 原子とフッ素 (F) 原子が取り囲んでいます。窒素 (N) 原子と硫黄 (S) 原子の間には二重結合があり、窒素 (N) 原子とフッ素 (F) 原子の間には単結合があります。
NSF 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、NSF 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、NSFルイス構造を描画する手順に進みましょう。
NSF ルイス構造作図の手順
ステップ 1: NSF 分子内の価電子の総数を見つける
NSF分子内の価電子の総数を求めるには、まず窒素原子、硫黄原子、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、周期表を使って窒素、硫黄、フッ素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
NSF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。
→ 硫黄原子によって与えられる価電子:
硫黄は、周期表の第 16 族の元素です。 [2]したがって、硫黄に存在する価電子は6です。
上の画像に示すように、硫黄原子には 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、
NSF 分子内の総価電子= 1 つの窒素原子によって供与される価電子 + 1 つの硫黄原子によって供与される価電子 + 1 つのフッ素原子によって供与される価電子 = 5 + 6 + 7 = 18 。
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 NSF で、窒素原子 (N)、硫黄原子 (S)、フッ素原子 (F) を 1 つずつ含んでいます。
上記周期表の窒素原子（N）、硫黄原子（S）、フッ素原子（F）の電気陰性度の値がわかります。
窒素原子（N）、硫黄原子（S）、フッ素原子（F）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、窒素原子が中心原子であり、硫黄原子とフッ素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、NSF 分子では、窒素 (N) 原子と硫黄 (S) 原子の間、および窒素 (N) とフッ素 (F) 原子の間に電子対を置く必要があります。
これは、NSF 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。
NSF 分子のスケッチでは、外側の原子が硫黄原子とフッ素原子であることがわかります。
これらの硫黄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、NSF 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
NSF 分子には合計18 個の価電子があり、上の図ではそのうち16 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 = 18 – 16 = 2 となります。
これら2 つの電子を、NSF 分子の上の図の中央の窒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: 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、中心の窒素 (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。窒素は電子が6個しかなく、不安定です。
ここで、こ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、外側の硫黄原子の電子対をシフトする必要があります。
この電子対を移動させた後、中心の窒素原子はさらに 2 個の電子を受け取り、その合計電子数は 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。
それでは、NSF のルイス構造が安定してい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、NSF 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、NSF 分子に存在する窒素 (N)、硫黄 (S)、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、NSF 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。
窒素原子 (N) の場合:
価電子 = 5 (窒素は 15 族にあるため)
結合電子 = 6
非結合電子 = 2
硫黄 (S) 原子の場合:
価電子 = 6 (硫黄は 16 族にあるため)
結合電子 = 4
非結合電子 = 4
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 | ||
| ない | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
| S | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| F | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の形式電荷の計算から、窒素 (N) 原子、硫黄 (S) 原子、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、NSF の上記のルイス構造が安定であり、NSF の上記の構造に他の変化がないことを示しています。
NSF 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。そうすることで、NSF 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)。