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。
SHF ルイス構造は中心に硫黄 (S) 原子があり、その周りを水素 (H) 原子とフッ素 (F) 原子が取り囲んでいます。水素 (H) 原子と硫黄 (S) 原子の間、および硫黄 (S) とフッ素 (F) 原子の間には単結合が存在します。
上の SHF のルイス構造の図を見て何も理解できなかった場合は、このまま読み続けてください。SHF 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、SHF のルイス構造を描く手順に進みましょう。
SHF ルイス構造の作図手順
ステップ 1: SHF 分子内の価電子の総数を求める
SHF分子内の価電子の総数を求めるには、まず水素原子、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、周期表を使って水素、硫黄、フッ素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
SHF分子内の総価電子
→ 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。 [1]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。
→ 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。
→ 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、
SHF 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 = 1 + 6 + 7 = 14 。
ステップ 2: スケッチを準備する
SHF 分子の輪郭を描くには、その化学式を見るだけです。中心に硫黄 (S) 原子があり、その両側に水素 (H) 原子とフッ素 (F) 原子が取り囲んでいるのがわかります。
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。
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、SHF 分子では、水素 (H) 原子と硫黄 (S) 原子の間、および硫黄 (S) 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、SHF 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 SHF 分子のスケッチでは、外側の原子が水素原子とフッ素原子であることがわかります。
これらの水素原子とフッ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、SHF 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
SHF 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 = 14 – 10 = 4 となります。
これら4 つの電子を、SHF 分子の上の図の中心の硫黄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、中心の硫黄原子 (S) が安定であるかどうかを確認する必要があります。
中心の硫黄 (S) 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、硫黄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、中心の硫黄原子は安定しています。
それでは、SHF 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、SHF 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、SHF 分子に存在する水素原子 (H)、硫黄原子 (S)、およびフッ素原子 (F) 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、SHF 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
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 | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 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、水素原子 (H)、硫黄原子 (S)、およびフッ素原子 (F) の形式電荷が「ゼロ」であることがわかります。
これは、SHF の上記のルイス構造が安定であり、SHF の上記の構造にさらなる変化がないことを示しています。
上記の SHF 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。そうすると、SHF 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)。