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。
IBr4-Lewis 構造の中心にはヨウ素 (I) 原子があり、その周りを 4 つの臭素 (Br) 原子が取り囲んでいます。ヨウ素 (I) 原子と各臭素 (Br) 原子の間には 4 つの単結合があります。ヨウ素 (I) 原子上には 2 つの非共有電子対があり、4 つの臭素 (Br) 原子上には 3 つの非共有電子対があります。
上の IBr4-ルイス構造の画像から何も理解できなかった場合は、IBr4-イオンのルイス構造を描く方法について段階的に詳しく説明しますので、このままお付き合いください。
それでは、IBr4 イオンのルイス構造を描く手順に進みましょう。
IBr4-Lewis 構造を描画する手順
ステップ 1: IBr4 イオンの価電子の総数を求める
IBr4- イオンの価電子の総数を求めるには、まずヨウ素原子と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ってヨウ素と臭素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
IBr4- イオンの総価電子
→ ヨウ素原子によって与えられる価電子：
ヨウ素は、周期表の第 17 族の元素です。 [1]したがって、ヨウ素に存在する価電子は7です。
上の画像に示すように、ヨウ素原子には 7 つの価電子が存在す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。
それで、
IBr4- イオンの総価電子= 1 つのヨウ素原子によって供与された価電子 + 1 つの臭素原子によって供与された価電子 + 1 つの負の電荷により 1 つの余分な電子が追加 = 7 + 7(4) + 1 = 36 。
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 IBr4- イオンであり、これにはヨウ素 (I) 原子と臭素 (Br) 原子が含まれています。
上記の周期表でヨウ素 (I) 原子と臭素 (Br) 原子の電気陰性度の値を確認できます。
ヨウ素 (I) と臭素 (Br) の電気陰性度の値を比較すると、ヨウ素原子の電気陰性度が低くなります。
ここで、ヨウ素 (I) 原子が中心原子であり、臭素 (Br) 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
IBr4 分子では、ヨウ素原子 (I) と臭素原子 (Br) の間に電子対を配置する必要があります。
これは、IBr4 分子内でヨウ素 (I) と臭素 (Br) 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 IBr4 分子のスケッチでは、外側の原子が臭素原子であることがわかります。
これらの外部臭素原子は 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、IBr4- イオンに存在する価電子の総数を計算しました。
IBr4- イオンには合計36 個の価電子があり、上の図ではそのうち32 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 = 36 – 32 = 4 となります。
これら4 つの電子を、IBr4 分子の上の図の中央のヨウ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: ルイス構造の安定性を確認する
これで、IBr4 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、IBr4 分子に存在するヨウ素 (I) 原子と臭素 (Br) 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
以下の画像では、IBr4 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。
ヨウ素 (I) 原子の場合:
価電子 = 7 (ヨウ素は 17 族にあるため)
結合電子 = 8
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 | ||
| 私 | = | 7 | – | 8/2 | – | 4 | = | -1 |
| Br | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の形式的な電荷計算から、ヨウ素 (I) 原子の電荷は-1であるのに対し、臭素原子の電荷は0であることがわかります。
それでは、これらの電荷を IBr4 分子のそれぞれの原子に保持してみましょう。
IBr4 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 IBr4 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、次のような IBr4 イオン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)。