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。
PF5 のルイス構造は、中心にリン (P) 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。リン (P) 原子と各フッ素 (F) 原子の間には 5 つの単結合があります。
上の PF5 (五フッ化リン) のルイス構造の画像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。PF5のルイス構造の描き方について、ステップごとに詳細に説明します。
それでは、PF5 のルイス構造を描く手順に進みましょう。
PF5 ルイス構造を描画する手順
ステップ 1: PF5 分子内の価電子の総数を見つける
PF5 (五フッ化リン) 分子内の価電子の総数を求めるには、まずフッ素原子だけでなくリン原子にも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、周期表を使ってリンとフッ素の価電子を簡単に求める方法を説明します。
PF5 分子内の総価電子
→ リン原子によって与えられる価電子:
リンは周期表の第 15 族の元素です。 [1]したがって、リンに存在する価電子は5です。
上の画像に示すように、リン原子には 5 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、
PF5 分子内の総価電子= 1 個のリン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 = 5 + 7(5) = 40 。
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、指定された分子は PF5 (五フッ化リン) であり、これにはリン (P) 原子とフッ素 (F) 原子が含まれています。
上の周期表のリン原子（P）とフッ素原子（F）の電気陰性度の値がわかります。
リン (P) とフッ素 (F) の電気陰性度の値を比較すると、リン原子の方が電気陰性度が低くなります。
ここで、リン (P) 原子が中心原子、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、PF5 分子では、リン原子 (P) 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、PF5 分子内でリン (P) 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 PF5 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、PF5 分子内に存在する価電子の総数を計算しました。
PF5 分子には合計40 個の価電子があり、これらすべての価電子が PF5 の上の図で使用されています。
したがって、中心原子上に保持すべき電子の対はもう存在しません。
それでは、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、PF5 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、PF5 分子に存在するリン (P) 原子とフッ素 (F) 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
下の画像では、PF5 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。
リン原子 (P) の場合:
価電子 = 5 (リンは 15 族にあるため)
結合電子 = 10
非結合電子 = 0
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 | ||
| P. | = | 5 | – | 10/2 | – | 0 | = | 0 |
| F | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
上記の形式電荷の計算から、リン (P) 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、PF5 の上記のルイス構造が安定であり、PF5 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。
PF5 の上記のルイス 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、PF5 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)。