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。
IO 3 –ルイス構造の中心にはヨウ素 (I) 原子があり、その周りを 3 つの酸素 (O) 原子が取り囲んでいます。ヨウ素 (I) 原子と各酸素 (O) 原子の間には、1 つの単結合と 2 つの二重結合があります。ヨウ素 (I) 原子上には 1 つの非共有電子対、二重結合酸素 (O) 原子上には 2 つの非共有電子対、単結合酸素 (O) 原子上には 3 つの非共有電子対があります。
上の IO3-ルイス構造の画像を見て何も理解できなかった場合は、 IO3-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ので、そのままお付き合いください。
それでは、IO3 イオンのルイス構造を描く手順に進みましょう。
IO3-Lewis 構造を描画する手順
ステップ 1: IO3 イオンの価電子の総数を求める
IO3- イオンの価電子の総数を調べるには、まずヨウ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、周期表を使ってヨウ素と酸素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
IO3- 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。
→ 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、
IO 3の価電子の合計–イオン= 1 つのヨウ素原子によって供与された価電子 + 3 つの酸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される = 7 + 6(3) + 1 = 26 。
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 IO3- であり、これにはヨウ素 (I) 原子と酸素 (O) 原子が含まれています。
上の周期表のヨウ素（I）原子と酸素（O）原子の電気陰性度の値を確認できます。
ヨウ素 (I) と酸素 (O) 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、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
ここで、IO3 分子では、ヨウ素原子 (I) と酸素原子 (O) の間に電子対を配置する必要があります。
これは、IO3 分子内でヨウ素 (I) 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 IO3 分子のスケッチでは、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、IO3- イオンに存在する価電子の総数を計算しました。
IO3- イオンには合計26 の価電子があり、上の図ではそのうち24 の価電子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 = 26 – 24 = 2 となります。
これら2 つの電子を、IO3 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: 中心原子のオクテットを確認する
このステップでは、中心のヨウ素(I)原子が安定であるかどうかを確認する必要があります。
中心のヨウ素(I)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、ヨウ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、中心のヨウ素原子は安定です。
それでは、最後のステップに進み、IO3 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、IO3 イオンのルイス構造の安定性を確認す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、IO3- イオンに存在するヨウ素 (I) 原子と酸素 (O) 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、IO3 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 = 6
非結合電子 = 2
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 | ||
| 私 | = | 7 | – | 6/2 | – | 2 | = | +2 |
| おお | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
上記の形式的な電荷計算から、ヨウ素 (I) 原子の電荷は+2であり、3 つの酸素 (O) 原子の電荷は-1であ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ヨウ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ヨウ素原子に移動すると、IO3 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、IO3 分子には形式的に-1電荷が与えられます。
IO3 分子のこの全体的な-1 の電荷は、下の図に示されています。
上記の IO3 イオンのルイス 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、IO3 イオン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)。