그럼 위 이미지는 이미 보셨죠?
위의 이미지를 간단히 설명하겠습니다.
XeF4 루이스 구조는 중심에 4개의 불소(F) 원자로 둘러싸인 크세논(Xe) 원자가 있습니다. 크세논(Xe) 원자와 각 불소(F) 원자 사이에는 4개의 단일 결합이 있습니다. 크세논(Xe) 원자에는 2개의 비공유전자쌍이 있고 4개의 불소(F) 원자에는 3개의 비공유전자쌍이 있습니다.
위의 XeF4 루이스 구조(사불화 크세논) 이미지에서 아무것도 이해하지 못했다면 저와 함께 있으면 XeF4 루이스 구조 그리기에 대한 자세한 단계별 설명을 얻을 수 있습니다.
그럼 이제 XeF4의 루이스 구조를 그리는 단계로 넘어가겠습니다.
XeF4 루이스 구조를 그리는 단계
1단계: XeF4 분자의 총 원자가 전자 수 찾기
분자 내 총 원자가 전자 수를 구하기 위해
(가전자는 모든 원자의 가장 바깥쪽 궤도 에 존재하는 전자입니다.)
여기서는 주기율표를 이용하여 크세논과 불소의 원자가전자를 쉽게 찾는 방법을 알려드리겠습니다.
XeF4 분자의 총 원자가 전자
→ 크세논 원자에 의해 주어진 원자가 전자:
크세논(Xenon) 은 주기율표 18족의 원소이다. [1] 따라서 크세논에 존재하는 원자가 전자는 8 입니다.
위 이미지와 같이 크세논 원자에 존재하는 8개의 원자가 전자를 볼 수 있습니다.
→ 불소 원자에 의해 주어진 원자가 전자:
형석은 주기율표 17족의 원소입니다. [2] 따라서 형석에 존재하는 원자가 전자는 7 입니다.
위 이미지와 같이 불소 원자에 존재하는 7개의 원자가 전자를 볼 수 있습니다.
그래서,
XeF4 분자의 총 원자가 전자 = 1개의 크세논 원자가 제공하는 원자가 전자 + 4개의 불소 원자가 제공하는 원자가 전자 = 8 + 7(4) = 36 .
2단계: 중심 원자 선택
중심 원자를 선택하려면 전기 음성도 가 가장 낮은 원자가 중심에 남아 있다는 것을 기억해야 합니다.
이제 여기서 주어진 분자는 XeF4(사불화 크세논)이며 크세논(Xe) 원자와 불소(F) 원자를 포함합니다.
위의 주기율표에서 크세논 원자(Xe)와 불소 원자(F)의 전기음성도 값을 확인할 수 있습니다.
크세논(Xe)과 불소(F)의 전기음성도 값을 비교하면 크세논 원자의 전기음성도가 덜합니다 .
여기서 크세논(Xe) 원자가 중심 원자이고 불소(F) 원자가 외부 원자이다.
3단계: 각 원자 사이에 전자쌍을 배치하여 각 원자를 연결합니다.
이제 XeF4 분자에서 크세논 원자(Xe)와 불소 원자(F) 사이에 전자쌍을 배치해야 합니다.
이는 XeF4 분자 내에서 크세논(Xe)과 불소(F)가 화학적으로 결합되어 있음을 나타냅니다.
4단계: 외부 원자를 안정하게 만듭니다. 나머지 원자가 전자쌍을 중심 원자에 놓습니다.
이 단계에서는 외부 원자의 안정성을 확인해야 합니다.
여기 XeF4 분자의 스케치에서 외부 원자가 불소 원자임을 알 수 있습니다.
이러한 외부 불소 원자는 옥텟을 형성하므로 안정적입니다.
또한 1단계에서는 XeF4 분자에 존재하는 총 원자가 전자 수를 계산했습니다.
XeF4 분자에는 총 36개의 원자가 전자가 있으며 이 중 32개의 원자가 전자 만이 위 다이어그램에 사용되었습니다.
따라서 남은 전자의 수 = 36 – 32 = 4 .
위의 XeF4 분자 다이어그램에서 중앙 크세논 원자에 이 4개의 전자를 배치해야 합니다.
이제 다음 단계로 넘어가겠습니다.
5단계: 루이스 구조의 안정성 확인
이제 XeF4의 루이스 구조의 안정성을 확인해야 하는 마지막 단계에 도달했습니다.
루이스 구조의 안정성은 형식 전하 개념을 사용하여 검증할 수 있습니다.
간단히 말해서, 이제 우리는 XeF4 분자에 존재하는 불소 원자(F)뿐만 아니라 크세논 원자(Xe)의 형식 전하를 찾아야 합니다.
공식세를 계산하려면 다음 공식을 사용해야 합니다.
형식 전하 = 원자가 전자 – (결합 전자)/2 – 비결합 전자
아래 이미지에서 XeF4 분자의 각 원자별 결합전자 와 비결합전자 의 수를 확인할 수 있습니다.
크세논 원자(Xe)의 경우:
원자가 전자 = 8 (크세논이 18족에 속하기 때문)
결합 전자 = 8
비결합 전자 = 4
불소 원자(F)의 경우:
전자 원자가 = 7 (불소가 17족에 속하기 때문)
결합 전자 = 2
비결합 전자 = 6
| 공식적인 고발 | = | 원자가 전자 | – | (전자 결합)/2 | – | 비결합 전자 | ||
| 세 | = | 8 | – | 8/2 | – | 4 | = | 0 |
| 에프 | = | 7 | – | 2/2 | – | 6 | = | 0 |
위의 형식 전하 계산을 통해 크세논(Xe) 원자와 불소(F) 원자 모두 “0” 형식 전하를 가짐을 알 수 있습니다.
이는 XeF4의 위 루이스 구조가 안정적이고 XeF4의 위 구조에 더 이상 변화가 없음을 나타냅니다.
위 XeF4의 루이스 도트 구조에서는 각 결합전자쌍(:)을 단일결합 (|)으로 나타낼 수도 있습니다. 이렇게 하면 XeF4의 다음 루이스 구조가 생성됩니다.
위의 모든 단계를 완전히 이해하셨기를 바랍니다.
더 많은 연습과 더 나은 이해를 위해 아래 나열된 다른 루이스 구조를 시도해 볼 수 있습니다.
더 나은 이해를 위해 다음 루이스 구조를 시도해 보세요(또는 적어도 확인하세요).