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。
SiH4 ルイス構造は、中心にシリコン (Si) 原子があり、その周りを 4 つの水素 (H) 原子が取り囲んでいます。シリコン (Si) 原子と各水素 (H) 原子の間には 4 つの単結合があります。
上の SiH4 のルイス構造の図を見て何も理解できなかった場合は、このままお付き合いください。SiH4のルイス構造の描き方について、ステップバイステップで詳細に説明します。
それでは、SiH4 のルイス構造を描く手順に進みましょう。
SiH4 ルイス構造を描画する手順
ステップ 1: SiH4 分子内の価電子の総数を求める
SiH4 分子内の価電子の総数を求めるには、まずシリコン原子と水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、周期表を使ってシリコンと水素の価電子を簡単に見つける方法を説明します。
SiH4 分子内の総価電子
→ ケイ素原子によって与えられる価電子:
ケイ素は、周期表の第 14 族の元素です。 [1]したがって、シリコン中に存在する価電子は4です。
上の画像に示すように、シリコン原子には 4 つの価電子が存在することがわかります。
→ 水素原子によって与えられる価電子：
水素は周期表の第 1 族元素です。[2]したがって、水素に存在する価電子は1です。
上の図に示すように、水素原子には価電子が 1 つだけ存在していることがわかります。
それで、
SiH4 分子内の総価電子= 1 つのシリコン原子によって供与される価電子 + 4 つの水素原子によって供与される価電子 = 4 + 1(4) = 8 。
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。
(覚えておいてください:指定された分子内に水素が存在する場合は、常に水素を外側に配置してください。)
ここで、指定された分子は SiH4 であり、シリコン原子 (Si) と水素原子 (H) が含まれています。
上記の周期表でケイ素原子（Si）と水素原子（H）の電気陰性度の値を確認できます。
シリコン（Si）と水素（H）の電気陰性度の値を比較すると、水素原子の方が電気陰性度が低くなります。しかし、ルールによれば、水素は外部に保管しなければなりません。
ここで、シリコン (Si) 原子が中心原子であり、水素 (H) 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、SiH4 分子では、シリコン原子 (Si) と水素原子 (H) の間に電子対を配置する必要があります。
これは、SiH4 分子内でシリコン (Si) と水素 (H) 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 SiH4 分子のスケッチでは、外側の原子が水素原子であることがわかります。
これらの外部水素原子は二重項を形成するため、安定です。
さらに、ステップ 1 では、SiH4 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
SiH4 分子には合計8 個の価電子があり、上の SiH4 の図ではこれらすべての価電子が使用されています。
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、中心のシリコン (Si) 原子が安定であるかどうかを確認する必要があります。
中心のシリコン（Si）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、シリコン原子がバイ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、中心のケイ素原子は安定です。
それでは、SiH4 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、SiH4 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、SiH4 分子に存在するシリコン (Si) 原子と水素 (H) 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
下の画像では、SiH4 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。
ケイ素原子 (Si) の場合:
価電子 = 4 (ケイ素は 14 族にあるため)
結合電子 = 8
非結合電子 = 0
水素原子 (H) の場合:
価電子 = 1 (水素はグループ 1 にあるため)
結合電子 = 2
非結合電子 = 0
| 正式な告発 | = | 価電子 | – | (結合電子)/2 | – | 非結合電子 | ||
| イチイ | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
上記の形式電荷の計算から、シリコン (Si) 原子と水素 (H) 原子の形式電荷は「ゼロ」であることがわかります。
これは、SiH4 の上記ルイス構造が安定であり、SiH4 の上記構造にさらなる変化がないことを示しています。
上記の SiH4 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、SiH4 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)。