그럼 위 이미지는 이미 보셨죠?
위의 이미지를 간단히 설명하겠습니다.
HCO3-루이스 구조는 중앙에 탄소(C) 원자가 두 개의 산소(O) 원자와 OH기로 둘러싸여 있는 구조입니다. 탄소(C) 원자와 산소(O) 원자 사이에는 1개의 이중 결합이 있고 나머지 원자는 단일 결합을 가지고 있습니다. 단일 결합 산소 원자(O)에는 형식 전하 -1이 있습니다.
위의 HCO3-루이스 구조 이미지에서 아무것도 이해하지 못했다면 저와 함께하시면 HCO3-루이스 이온 의 루이스 구조를 그리는 방법에 대한 자세한 단계별 설명을 들으실 수 있습니다.
이제 HCO3-이온의 루이스 구조를 그리는 단계로 넘어가겠습니다.
HCO3-루이스 구조를 그리는 단계
1단계: HCO3 이온의 총 원자가 전자 수 찾기
HCO3 이온의 총 원자가 전자 수를 찾으려면 먼저 수소 원자 , 탄소 원자 및 산소 원자에 존재하는 원자가 전자를 알아야 합니다.
(가전자는 모든 원자의 가장 바깥쪽 궤도 에 존재하는 전자입니다.)
여기에서는 주기율표를 이용하여 수소, 탄소, 산소의 원자가전자를 쉽게 찾는 방법을 알려드리겠습니다.
HCO3- 이온의 총 원자가 전자
→ 수소 원자에 의해 주어진 원자가 전자:
수소는 주기율표의 1족 원소이다. [1] 따라서 수소에 존재하는 원자가전자는 1 이다.
위 이미지와 같이 수소 원자에는 원자가 전자가 하나만 존재하는 것을 볼 수 있습니다.
→ 탄소 원자에 의해 주어진 원자가 전자:
탄소는 주기율표 14족에 속하는 원소이다. [2] 따라서 탄소에 존재하는 원자가 전자는 4 입니다.
위 이미지와 같이 탄소 원자에 존재하는 4개의 원자가 전자를 볼 수 있습니다.
→ 산소 원자에 의해 주어진 원자가 전자:
산소는 주기율표 16족의 원소이다. [3] 따라서 산소에 존재하는 원자가 전자는 6 입니다.
위 이미지와 같이 산소 원자에 존재하는 6개의 원자가 전자를 볼 수 있습니다.
그래서,
HCO3- 이온의 총 원자가 전자 = 1개의 수소 원자가 제공하는 원자가 전자 + 1개의 탄소 원자가 제공하는 원자가 전자 + 3개의 산소 원자가 제공하는 원자가 전자 + 1개의 음전하로 인해 1개의 추가 전자가 추가됨 = 1 + 4 + 6 ( 3) + 1 = 24 .
2단계: 중심 원자 선택
중심 원자를 선택하려면 전기 음성도 가 가장 낮은 원자가 중심에 남아 있다는 것을 기억해야 합니다.
(기억하세요: 주어진 분자에 수소가 존재하는 경우 항상 수소를 외부에 배치하십시오.)
이제 여기서 주어진 분자는 HCO3-이며 수소 원자(H), 탄소 원자(C) 및 산소 원자(O)를 포함합니다.
따라서 규칙에 따라 우리는 수소를 차단해야 합니다.
이제 위의 주기율표에서 탄소원자(C)와 산소원자(O)의 전기음성도 값을 확인할 수 있습니다.
탄소(C)와 산소(O)의 전기음성도 값을 비교하면 탄소 원자의 전기음성도가 덜합니다 .
여기서 탄소(C) 원자는 중심 원자이고 산소(O) 원자는 외부 원자이다.
3단계: 각 원자 사이에 전자쌍을 배치하여 각 원자를 연결합니다.
이제 HCO3 분자에서는 산소(O)와 수소(H) 원자 사이, 그리고 산소(O)와 탄소(C) 원자 사이에 전자쌍을 배치해야 합니다.
이는 이들 원자가 HCO3 분자 내에서 서로 화학적으로 결합되어 있음을 나타냅니다.
4단계: 외부 원자를 안정적으로 만들기
이 단계에서는 외부 원자의 안정성을 확인해야 합니다.
여기 HCO3 분자의 스케치에서 외부 원자가 수소와 산소 원자임을 알 수 있습니다.
이들 수소와 산소 원자는 각각 이중선 과 옥텟을 형성하므로 안정적입니다.
또한 1단계에서는 HCO3- 이온에 존재하는 총 원자가 전자 수를 계산했습니다.
HCO3- 이온에는 총 24개의 원자가 전자가 있으며 이 모든 원자가 전자가 위 다이어그램에 사용되었습니다.
따라서 중앙 탄소 원자에 더 이상 전자쌍을 유지할 수 없습니다.
그럼 이제 다음 단계로 넘어가겠습니다.
5단계: 중심 원자의 옥텟을 확인합니다. 옥텟이 없으면 고립전자쌍을 이동하여 이중결합이나 삼중결합을 형성하세요.
이 단계에서는 중심 탄소원자(C)가 안정적인지 여부를 확인해야 합니다.
중심 탄소(C) 원자의 안정성을 확인하려면 옥텟을 형성하는지 여부를 확인해야 한다.
불행히도 여기에서는 탄소 원자가 옥텟을 형성하지 않습니다. 탄소는 전자가 6개밖에 없어 불안정합니다.
이제 이 탄소 원자를 안정하게 만들려면 외부 산소 원자의 전자쌍을 이동시켜 탄소 원자가 8개의 전자(즉, 1옥텟)를 가질 수 있도록 해야 합니다.
이 전자쌍을 이동시킨 후, 중앙 탄소 원자는 2개의 전자를 더 받게 되며 총 전자 수는 8개가 됩니다.
위의 이미지에서 탄소 원자는 8개의 전자를 가지고 있기 때문에 옥텟을 형성하는 것을 볼 수 있습니다.
이제 위의 루이스 구조가 안정적인지 여부를 확인하는 마지막 단계로 넘어가겠습니다.
6단계: 루이스 구조의 안정성 확인
이제 HCO3의 루이스 구조의 안정성을 확인해야 하는 마지막 단계에 도달했습니다.
루이스 구조의 안정성은 형식 전하 개념을 사용하여 검증할 수 있습니다.
간단히 말해서, 이제 우리는 HCO3 분자에 존재하는 수소(H), 탄소(C) 및 산소(O) 원자의 형식 전하를 찾아야 합니다.
공식 세금을 계산하려면 다음 공식을 사용해야 합니다.
형식 전하 = 원자가 전자 – (결합 전자)/2 – 비결합 전자
아래 이미지에서 HCO3 분자의 각 원자에 대한 결합 전자와 비결합 전자의 수를 확인할 수 있습니다.
수소 원자(H)의 경우:
원자가 전자 = 1 (수소가 1족에 속하기 때문)
결합 전자 = 2
비결합 전자 = 0
탄소 원자(C)의 경우:
원자가 전자 = 4 (탄소가 14족에 속하기 때문)
결합 전자 = 8
비결합 전자 = 0
이중 결합 산소(O) 원자의 경우:
원자가 전자 = 6 (산소가 16족에 속하기 때문)
결합 전자 = 4
비결합 전자 = 4
왼쪽 단일 결합 산소(O) 원자의 경우:
원자가 전자 = 6 (산소가 16족에 속하기 때문)
결합 전자 = 4
비결합 전자 = 4
직선 단일 결합 산소(O) 원자의 경우:
원자가 전자 = 6 (산소가 16족에 속하기 때문)
결합 전자 = 2
비결합 전자 = 6
| 공식적인 고발 | = | 원자가 전자 | – | (전자 결합)/2 | – | 비결합 전자 | ||
| 시간 | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| O(더블홉) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| O(단일 결합, 왼쪽) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| O(단일결합, 오른쪽) | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
위의 형식 전하 계산을 통해 단일 결합 산소 원자(오른쪽)의 전하가 -1 이고 다른 원자의 전하가 0 임을 알 수 있습니다.
그럼 HCO3 분자의 각 원자에 이러한 전하를 유지해 봅시다.
HCO3 분자의 전체 -1 전하는 아래 이미지에 표시됩니다.
위 HCO3-이온의 루이스 도트 구조에서는 각 결합전자쌍(:)을 단일결합(|)으로 나타낼 수도 있습니다. 그렇게 하면 다음과 같은 HCO3-이온의 루이스 구조가 제공됩니다.
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).