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。
NCl2-Lewis 構造の中心には窒素 (N) 原子があり、その周りを 2 つの塩素 (Cl) 原子が取り囲んでいます。窒素 (N) 原子と各塩素 (Cl) 原子の間には単結合があります。窒素 (N) 原子には形式電荷 -1 があります。
上の NCl2-ルイス構造の図から何も理解できなかった場合は、NCl2- 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、NCl2 イオンのルイス構造を描く手順に進みましょう。
NCl2-Lewis 構造を描画する手順
ステップ 1: NCl2 イオンの価電子の総数を求める
NCl2- イオンの価電子の総数を求めるには、まず窒素原子と塩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、周期表を使って窒素と塩素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
NCl2イオンの総価電子数
→ 窒素原子によって与えられる価電子:
窒素は、周期表の第 15 族の元素です。 [1]したがって、窒素中に存在する価電子は5です。
上の画像に示すように、窒素原子には 5 つの価電子が存在することがわかります。
→ 塩素原子によって与えられる価電子:
塩素は、周期表の第 17 族の元素です。 [2]したがって、塩素に存在する価電子は7です。
上の画像に示すように、塩素原子には 7 つの価電子が存在することがわかります。
それで、
NCl2- イオンの総価電子= 1 つの窒素原子によって供与された価電子 + 2 つの塩素原子によって供与された価電子 + 1 つの負電荷により 1 つの余分な電子が追加される = 5 + 7(2) + 1 = 20 。
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 NCl2- イオンで、窒素 (N) 原子と塩素 (Cl) 原子が含まれています。
上記の周期表の窒素 (N) 原子と塩素 (Cl) 原子の電気陰性度の値を確認できます。
窒素（N）と塩素（Cl）の電気陰性度の値を比較すると、窒素原子の方が電気陰性度が低くなります。
ここで、窒素 (N) 原子が中心原子、塩素 (Cl) 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
NCl2 分子では、窒素原子 (N) と塩素原子 (Cl) の間に電子対を配置する必要があります。
これは、NCl2 分子内で窒素 (N) と塩素 (Cl) 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 NCl2 分子のスケッチでは、外側の原子が塩素原子であることがわかります。
これらの外部塩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、NCl2- イオンに存在する価電子の総数を計算しました。
NCl2- イオンには合計20 の価電子があり、上の図ではそのうち16 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 = 20 – 16 = 4 となります。
これら4 つの電子を、NCl2 分子の上の図の中央の窒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、中心の窒素 (N) 原子が安定であるかどうかを確認する必要があります。
中心の窒素 (N) 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、窒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、中心の窒素原子は安定しています。
それでは、上記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、NCl2 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、NCl2 分子に存在する窒素原子 (N) と塩素原子 (Cl) 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
以下の画像では、NCl2 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。
窒素原子 (N) の場合:
価電子 = 5 (窒素は 15 族にあるため)
結合電子 = 4
非結合電子 = 4
塩素原子 (Cl) の場合:
価電子 = 7 (塩素は 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 | ||
| ない | = | 5 | – | 4/2 | – | 4 | = | -1 |
| Cl | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の形式的な電荷計算から、窒素 (N) 原子の電荷は-1であり、塩素原子の電荷は0であることがわかります。
それでは、これらの電荷を NCl2 分子のそれぞれの原子に保持してみましょう。
NCl2 分子のこの全体の-1電荷は、下の図に示されています。
上記の NCl2 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、次のような NCl2 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)。