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。
BrF5 ルイス構造は、中心に臭素 (Br) 原子があり、その周りを 5 つのフッ素 (F) 原子が取り囲んでいます。臭素原子 (Br) と各フッ素原子 (F) の間には 5 つの単結合があります。すべてのフッ素 (F) 原子には 3 つの非共有電子対があり、臭素 (Br) 原子には 1 つの非共有電子対があります。
上の BrF5 (五フッ化臭素) のルイス構造の図を見て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。BrF5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、BrF5 のルイス構造を描く手順に進みましょう。
BrF5 ルイス構造を描画する手順
ステップ 1: BrF5 分子内の価電子の総数を求める
BrF5 (五フッ化臭素)分子内の価電子の総数を求めるには、まず臭素原子と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臭素とフッ素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
BrF5 分子内の総価電子
→ 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。
→ 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。 [2]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、
BrF5 分子内の総価電子= 1 個の臭素原子によって供与された価電子 + 5 個のフッ素原子によって供与された価電子 = 7 + 7(5) = 42 。
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。
さて、ここで与えられた分子は BrF5 (五フッ化臭素) であり、これには臭素 (Br) 原子とフッ素 (F) 原子が含まれています。
上記周期表の臭素原子（Br）とフッ素原子（F）の電気陰性度の値を確認できます。
臭素 (Br) とフッ素 (F) 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、フッ素 (F) 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
ここで、BrF5 分子では、臭素原子 (Br) とフッ素原子 (F) の間に電子対を配置する必要があります。
これは、BrF5 分子内で臭素 (Br) とフッ素 (F) 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 BrF5 分子のスケッチでは、外側の原子がフッ素原子であることがわかります。
これらの外部フッ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、BrF5 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
BrF5 分子には合計42 個の価電子があり、上の図ではそのうち40 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 = 42 – 40 = 2 となります。
これら2 つの電子を、BrF5 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: ルイス構造の安定性を確認する
これで、BrF5 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、BrF5 分子に存在する臭素 (Br) 原子とフッ素 (F) 原子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、BrF5 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 = 10
非結合電子 = 2
蛍石原子 (F) の場合:
価電子 = 7 (蛍石は 17 族に属するため)
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 | – | 10/2 | – | 2 | = | 0 |
| F | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の形式電荷の計算から、臭素 (Br) 原子とフッ素 (F) 原子の形式電荷が「ゼロ」であることがわかります。
これは、BrF5 の上記のルイス構造が安定であり、BrF5 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 BrF5 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。そうすることで、BrF5 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)。