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。
BrO 2 –ルイス構造の中心には臭素 (Br) 原子があり、その周りを 2 つの酸素 (O) 原子が取り囲んでいます。臭素原子 (Br) と各酸素原子 (O) の間には、単結合が 1 つと二重結合が 1 つあります。二重結合酸素原子 (O) 上には 2 つの非共有電子対があり、単結合酸素原子 (O) 上には 3 つの非共有電子対があります。
上の BrO2- (臭素酸イオン) のルイス構造の図から何も理解できなかった場合は、そのままお付き合いください。BrO2-イオン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、BrO2 イオンのルイス構造を描く手順に進みましょう。
BrO2-ルイス構造を描く手順
ステップ 1: BrO2 イオンの価電子の総数を求める
BrO2- イオン (臭素酸イオン) の価電子の総数を求めるには、まず臭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臭素と酸素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
BrO2- イオンの総価電子
→ 臭素原子によって与えられる価電子:
臭素は、周期表の第 17 族の元素です。[1]したがって、臭素に存在する価電子は7です。
上の画像に示すように、臭素原子には 7 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、
BrO 2の価電子の合計–イオン= 1 つの臭素原子によって供与された価電子 + 2 つの酸素原子によって供与された価電子 + 1 つの負電荷により 1 つの余分な電子が追加される = 7 + 6(2) + 1 = 20 。
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 BrO2- (臭素酸イオン) であり、これには臭素原子 (Br) と酸素原子 (O) が含まれています。
上記の周期表の臭素原子 (Br) と酸素原子 (O) の電気陰性度の値を確認できます。
臭素 (Br) と酸素 (O) の電気陰性度の値を比較すると、臭素原子の方が電気陰性度が低くなります。
ここで、臭素 (Br) 原子が中心原子であり、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
さて、BrO2 分子では、臭素原子 (Br) と酸素原子 (O) の間に電子対を置く必要があります。
これは、BrO2 分子内で臭素 (Br) と酸素 (O) 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。
ここの BrO2 分子の図では、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、BrO2- イオンに存在する価電子の総数を計算しました。
BrO2- イオンには合計20 個の価電子があり、上の図ではそのうち16 個だけが使用されています。
したがって、残っている電子の数 = 20 – 16 = 4 となります。
これら4 つの電子を、BrO2 分子の上の図の中央の臭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する
このステップでは、中心の臭素 (Br) 原子が安定であるかどうかを確認する必要があります。
中心の臭素（Br）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、臭素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、中心の臭素原子は安定です。
それでは、最後のステップに進み、BrO2- イオンのルイス構造が安定であるかどうかを確認します。
ステップ 6: ルイス構造の安定性を確認する
これで、BrO2- イオン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、BrO2- イオンに存在する臭素原子 (Br) と酸素原子 (O) 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、BrO2 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。
臭素原子 (Br) の場合:
価電子 = 7 (臭素は 17 族にあるため)
結合電子 = 4
非結合電子 = 4
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 = 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 | ||
| Br | = | 7 | – | 4/2 | – | 4 | = | +1 |
| おお | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
上記の形式的な電荷計算から、臭素 (Br) 原子は+1の電荷を持ち、2 つの酸素 (O) 原子は-1の電荷を持っていることがわかります。
このため、上記で得られたルイス構造は安定ではありません。
したがって、電子対を酸素原子から臭素原子に移動させて、これらの電荷を最小限に抑える必要があります。
電子対が酸素原子から臭素原子に移動すると、BrO2 のルイス構造がより安定します。
酸素原子には-ve電荷が残り、それが BrO2 分子に正式な-1電荷を与えます。
BrO2 分子のこの全体の-1電荷は、下の画像に示されています。
上記の BrO2 イオンのルイス 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、BrO2- イオン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)。