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。
HBrO (または HOBr) ルイス構造は、中心に酸素 (O) 原子があり、その周りを水素 (H) 原子と臭素 (Br) 原子が取り囲んでいます。水素 (H) 原子と酸素 (O) 原子の間、および酸素 (O) 原子と臭素 (Br) 原子の間には単結合が存在します。
HBrO 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、 HBrO 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、HBrO のルイス構造を描く手順に進みましょう。
HBrO ルイス構造を描画する手順
ステップ 1: HBrO 分子内の価電子の総数を見つける
HBrO (または HOBr)分子内の価電子の総数を調べるには、まず水素原子、酸素原子、臭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、周期表を使用して水素、酸素、臭素の価電子を簡単に見つける方法を説明します。
HBrO 分子内の総価電子
→ 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。 [1]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。
→ 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。 [2]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。 [3]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、
HBrO 分子内の総価電子= 1 つの水素原子によって供与される価電子 + 1 つの酸素原子によって供与される価電子 + 1 つの臭素原子によって供与される価電子 = 1 + 6 + 7 = 14 。
ステップ 2: スケッチを準備する
HOBr (または HBrO) 分子のスケッチを描くには、その化学式を確認するだけです。中心に酸素 (O) 原子があり、その両側に水素 (H) 原子と臭素 (Br) 原子が取り囲まれていることがわかります。
それでは、同じものの大まかなスケッチを作成してみましょう。
(注:ここでは、臭素ではなく酸素原子を中心に保持しています。臭素原子を中心に保持すると、最終的なルイス構造は安定しません。そのため、酸素は中心に保持されます。)
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、HBrO 分子では、水素 (H) 原子と酸素 (O) 原子の間、および酸素 (O) と臭素 (Br) 原子の間に電子対を配置する必要があります。
これは、HBrO 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。
ここの HBrO 分子のスケッチでは、外側の原子が水素原子と臭素原子であることがわかります。
これらの水素原子と臭素原子はそれぞれ二重項と八重項を形成するため、安定しています。
さらに、ステップ 1 では、HBrO 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
HBrO 分子には合計14 個の価電子があり、上の図ではそのうち10 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 = 14 – 10 = 4 となります。
これら4 つの電子を、HBrO 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: 中心原子のオクテットを確認する
このステップでは、中心の酸素 (O) 原子が安定であるかどうかを確認する必要があります。
中心の酸素 (O) 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、酸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、中心の酸素原子は安定しています。
ここで、HBrO 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、HOBr 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、HBrO 分子に存在する水素原子 (H)、酸素原子 (O)、臭素原子 (Br) 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、HBrO 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。
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
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 = 4
非結合電子 = 4
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 = 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 | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| おお | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| Br | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の形式電荷の計算から、水素原子 (H)、酸素原子 (O)、臭素原子 (Br) の形式電荷は「ゼロ」であることがわかります。
これは、HBrO の上記ルイス構造が安定であり、HBrO 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 HBrO 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、HBrO 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)。